> Энциклопедический словарь Гранат, страница 69 > Биология

Биология

Биология (от греческого fiios—жизньи Иоуо; слово), наука о живом, совокупность всех знаний о живых существах—растениях (ботаника, см.) и животных {зоология, см.). В этом смысле слово это введено в начале девятнадцатого столетия Ламарком и Тревиранусом и принято в классификации наук Огюста Конта, почему всего удобнее рассмотреть все отрасли этой группы наук в порядке их исторического развития за истекшее столетие. Следует сделать оговорку, что после появления учения Дарвина, выдвинувшего вперед изучение явлений приспособления организмов к условиям их существования, явилась попытка выделить эту группу явлений в особия науки под названием биологии растений (Дельпино в 1869 г.) и биологии животных. Геккель справедливо возражал против этого применения старого термина в совершенно ином и неопределенном смысле; тем более, что им был ранее предложен другой термин экология от греческого olx.o- Еще лучше было бы сохранить более обычную форму экономия и говорить об экономике растений и экономике животных.

Б., как совокупность знаний о живых существах, можно разделить, по точке отправления и основным приемам исследования, на два отдела, хотя мы увидим, что одним из главных завоеваний века в смысле обобщения является их сближение, их слияние. Эти два отдела—морфология {см.) и физиология {см.). Если второе обозначение существует уже давно, то первое, благодаря Гёте, появилось только в начале девятнадцтого века. Блэнвиль, а по его примеру 0. Конт предложили для этих двух отделов Б. термины статики и динамики живых существ. Это обозначение верно, конечно, лишь в том смысле, что во второй мы изучаем организмы непременно в деятельном состоянии, в движении, как явление, как процесс, а в первой, как строение, хотя, конечно, не должны, не можем отрешиться оть мысли, что части организма—органы, т. е. орудия, исполняют известные отправления, и следовательно непонятны иначе, как в связи с их действием.

Анатомия человека (а по очевидной аналогии и животных), по вполне понятной причине, никогда не отрешалась от этой физиологической точки зрения, и только немногие органы пришлось ей изучать, не понимая их функции. Напротив того, анатомия растений (главным образом микроскопическая), многие функции которых долгое время оставались непонятными, только во второй половине века решительно выступила на физиологический путь. Но не в одном этом заключалось сближение двух отделов Б. Едва-ли не важнейшим успехом ея мы должны считать коренное изменение воззрений на форму. Если в начале века она представлялась чем-то статически неподвижным, раз навсегда созданным, законченным, то в конце века сама форма представлялась уже явлением, она предстала перед нами, как процесс, как нечто не просто от века существующее, а непрерывно образующееся. Но и здесь необходимо отличать две точки зрения: одну наблюдательную, морфологическую, другую экспериментальную, физиологическую. Смешение этих двух точек зрения составляет до самого последнего времени главный источник непонимания своей задачи между биологами. Мы можем сравнивать между собой существующия формы (прием сравнительно анатомический, все равно, макро- или микроскопический), можем сравнивать их с формами исчезнувшими (прием палеонтологический) или сравнивать между собой последовательные стадии индивидуального развития одной и той же формы (прием эмбриологический, онтогенезис Геккеля) и, наконец, сопоставлять различные формы со всех этих точек зрения, пытаясь установить их общую последовательность во времени (филогенезис Геккеля),—и тем не менее мы не покидаем почвы описательной морфологии. Описание начальных форм, видимых только в микроскоп, не отличается от описания форм, видимых невооруженным глазом, так же, как и сравнение форм во времени и сравнение их в пространстве остается только описанием. Никаким сопоставлением форм мы не получаем еще объяснения их взаимной связи, их происхождения. Объяснение предполагает понимание самого процесса, установление его зависимости от условий, при которых он происходит, а это уже составляет удел физиологии. Таким образом сближение морфологии и физиологии осуществляется в конце - концов подчинением конечной задачи морфологии методу физиологии. Рядом с морфологией описательной—нарождается морфология экспериментальная. Смысл этих двух, казалось бы, столь понятных выражений: науки описательной и науки объяснительной,— усилиями некоторых ученых, к сожалению, в последнее время был значительно затемнен. Толчок этому был дан совершенно произвольным толкованием изречения знаменитого Кирхгофа, что механика ограничивается „описаниемъ“ подлежащих ея изучению явлений. Из этого делался вывод, что биология и подавно может довольствоваться приемами описательной науки. Но если мысль Кирхгофа верна в применении к механике, оперирующей простейшими, неразложимыми понятиями—движения, пространства, времени, то, конечно, того же нельзя сказать о других науках, опи-рающ. на понятия гораздо более сложные, разложимыя. Всякое объяснение есть подчинение—подчинение сложного простому, неизвестного известному, частного общему, — а за пределами сложи, явлений, биологич., остается более простая и ставшая ранее известной область явлений физико-химического порядка, область законов, общих для мира органического и неорганического. Если объяснение физиолога—описание, то описание на языке более общих наук, а это предполагает знание этих наук и умение подчинять им наблюдения, сделанные в более слоясной сфере явлений биологических. Отсюда понятен исторический факт, что физиология могла в действительности возникнуть только на почве уясе развившихся физики и химии, между тем как морфологические знания могли долго развиваться вне какой-либо связи сдругими более общими областями знания.

Отметив, как одно из главн. завоеваний биологии за истекший век,— это соближениф задач морфологии и физиологии, т. е. подчинение сферы наблюдения и описания сфере эксперимента и объяснения, мы, тем не менее, оставаясь на исторической почве, вынуждены придерживаться этого фактически еще существующого подразделения биологии на две области, отличные по содержанию и по методу его обработки.

Морфология, ервая задача, представившаяся морфологии, как и всякой отрасли знания, вступающей в стадию науки,—потребность так или иначе осилить громадный материал, подлежащий изучению, потребность в какой бы то ни было систематизации, классификации (смотрите). Эта задача в XIX веке коренным образом изменилась в своем содержании, по сравнению с тем, чем она была в предшествующие века. Но начало этого коренного переворота, этой глубокой революции, составившей эру в истории естествознания, относится к концу ХВШ века и замечательным образом совпало с эрой великой французской революции.

В 1789 году в Париже, почти незамеченная в минуту всеобщого политического возбуждения, появилась знаменитая книга Антуана Лорана Жюсье: „Genera plantarum secundum ordines naturales disposita“. Но такие умы как Кондорсе, Ламарк, Вик д’Азир, поняли ея значение. В этой книге задача классификации в первый раз получила совершенно новое, хотя и ранее подозреваемое, значение. Явилась естественная метода классификации, как нечто противополагаемое искусственным системам прежних ботаников и зоологов. В искусственных системах, как это вытекает из самого прилагательного, классификация является только средством для осуществления цели—удобного способа группировки предметов, для легкого нахождения уже известного и для включения нового в ряды известных. Это были простые каталоги естественных предметов.

Они являлись продуктами человеческого ума, навязанными им природе. Организмы распределялись в них на основании возможно малого числа возможно наглядных признаков,как например, в самой замечательной из них, ботанической системе Линнея, на основании половых частей цветка. Но по мере того, как, благодаря этому удобному средству, удавалось предварительно осилить подавляющий фактический материал форм, стало обнаруживаться новое отношение к этому материалу. Сама классификация становилась целью; задача из чисто субъективной, зависящей от остроумия автора, стала превращаться в объективную; вместо изобретения того или другого легкого приема группировки живых существ, выступал вопрос о раскрытии одной действительной, истинной, данной самой природой, то есть естественной классификации. При разыскании этой не внесенной извне, а запечатленной в самой природе системы уже не ограничивались выбором того или иного признака, а стремились принять во внимание их совокупность, да и самы признаки, по меткому выраж. Жюсье, взвешивались, а не подсчитывались. Словом, естественная метода (самое выражение система, как указание на искусственность, первоначально избегалось) должна была раскрыть сложную сеть то более близкого, то более отдаленного сходства между существами—их сродства, как принято было выражаться, не придавая однако этому слову никакого определенного смысла. Жюсье также в первый раз последовательно провел идей восходящей лестницы существ (позднее эта идея была приложена Ламарком к зоологии), расположив растения в восходящем порядке, начиная с простейших (водорослей и грибов) и кончая сложнейшими (цветковыми). Путь, указанный Жюсье, то есть разыскание наиболее естественной, наиболее согласной с природой, классификации, привлек и продолжает привлекать многочисленных ученых; стоит упомянуть имена Ламарка, Кювье, Де-Кандоля, Эндлихера, Агассиса, Бентама и др. Зоологические иособенно ботанические классификации останутся навсегда образцами одной из необходимейших операций человеческого ума, составляющей первый шаг, первый приступ к строго научному йзследованию в какой бы то ни было области знания. Отметим, что все эти попытки стремились дать только возможно верную картину действительности, не задаваясь вопросом о причине, почему она именно такова, почему она слагается из подчиненных в различных степенях черт сходства и различия, дозволяющих соединить ее в одно обязательное для наблюдателя стройное целое, а не представляет расплывающагося хаоса форм, разнесенных по произвольным клеткам только ради удобства их нахождения и распределения. К тому же картина эта была в буквальном смысле мозаичная, ея части сливались в стройное целое только под условием рассматривания его на расстоянии. При более близком рассмотрении каждая отдельная и однозначная составная часть, каждая систематическая единица (так называемым видовая группа, см. вид) представлялась, как кусок мозаики, совершенно замкнутый, отдельный от ближайших с ним смежных. Так. образом связь идейного целого как будто нарушалась в его реальных подробностях. Таков был общий результат естественной классификации органической природы, составлявшей справедливую гордость биологической науки, но еще долго не удовлетворявшей, а скорее только раздражавшей умы более философские, то есть более склонные к объяснению изучаемого, этой свой антиномией — единством целого при фактической разрозненности частей.

Вторым завоеванием века можно считать развитие сравнительной анатомии (органографии в ботанике). Хотя и она имела корни в восемнадцатом столетии (стоит упомянуть деятельность Вик д’Азира), но возникла она во всеоружии в безсмертных лекциях сравнительной анатомии Кювье, первый том которых появился ровно в 1800 году. Сравнительно-анатомическое исследование животных и растений привело к тому же, но еще более общему выводу, к которому пришла классификация, именно, что даже различные с виду, но соответственные органы различных существ, равно как и различные органы тех же существ, могут представлять несомненное глубокое сходство строения, выражающееся в повторении тех же частей в том же числе, взаимном положении и порядке последовательности. В зоологии это всего полнее обнаружилось по отношению к строению скелета позвоночных, чем, как увидим, вскоре воспользовалась другая вновь возникшая отрасль биологии. В ботанике оно выразилось в скромном по названию учении О. П. Де-Кандоля—о симметрии цветка, представлявшем стройную систему сравнительной анатомии этого важнейшого для классификации растений образования, и в учении о метаморфозе (смотрите) органов, высказанном уже Вольфом, но в своей настоящей форме навсегда связанном с именем Гёте. Это учение показывало внутреннее сходство и взаимное превращение самых различных по внешнему виду органов растения. Результатом сравнительно - анатомических исследований явилась необходимость различать при этих сопоставлениях сходство, основанное на одинаковости служебной роли, или отправления органов, и соответствие по положению, числу и взаимному отношению частей. Первия предложено было называть строениями аналогическими, втория — гомологическими. Но если смысл первого выражения быль ясен, то содержание второго, как и слова сродство—долго оставалось без объяснения.

На самом пороге XIX века, трудами того же Кювье скристаллизовалась в новую отдельную дисциплину и наука об ископаемых живых существах, палеонтология (Дорбиньи, Ага-сис, Крон, Оуэн, Неймейер, Циттель и др.). В начале века она почти исключительно развивалась на почве зоологии, благодаря преобладанию у животных легко сохраняющихся твердых частей (скелета, раковины, чешуи и прочие). Позднее, трудами Кроньяра

Унгера и др. создалась и палеонтология растений, но она однако еще долго играла незначит. роль, и признавалось аксиомой, что растения, не производящия твердых, трудно разрушающихся частей, и не могли оставить по себе таких важных для науки следов, как животные. Но во второй части ХИХ-го века и отчасти уже в двадцатом, когда раскрылась возможность изучить микроскопическое строение минерализированных, окаменелых растительных остатков (Мерклин, Рено, Вильямсон, Сюард, Скотт Оливер и др.), роли почти поменялись, и мы увидим, что едва ли не самия по-разит. обобщения выпали именно на долю палеонтологии растений. Общий результат палеонтологических исследований первой половины века был сходен с тем, который дали систематический и сравнительно - анатомический приемы исследования. Исчезнувшия с поверхности земли существа нашли себе место в общей системе; в более отдаленные эпохи геологической летописи преобладали формы более простыя, но по общему признанию ученых начала века, эти ископаемия формы не заполняли промежутков между существующ. и сами между собою не были связаны теснее, чем живущия видов. группы. Словом, антиномия общей связи целого и разрозненности частей, казалось, проявлялась в мире исчезнувших, как и в мире современных существ.

Параллельно и почти одновременно с палеонтологией, наукой о распределении жизни во времени, возникла еще другая отрасль биологии—учение о распределении жизни в пространстве, то есть география животных и растений (смотрите). Гумбольдт, отправившийся накануне нового века (в 1799 г.) в свое знамен. путеш. в Южную Америку, вывезъиз Нового Света и эту новую науку. Созданная Гумбольдтом на почве ботаники, она и продолжала развиваться преимущ. на ней; рядом с именами Гумбольдта, Окау, Де-Ландоля (Альфонса) и в новейшее время Гризебаха, Друде, Уармита и Шимпера зоология, за исключением Форбеса и Уолесса, едва ли может выставить одинаковия по значению.

Изучающему ист. наук часто приходится убеждаться в том, что изобретение, или правильное последовательное применение нового приема исследования, нового инструмента, играет иногда не менее важную роль в развитии знаний, чем даже новая идея, новая теория. Нигде, быть может (не исключая даже астрономии), это не оправдывалось в такой степени, как в развитии биологии под влиянием широкого применения микроскопа. После почти двух веков своего существования, несмотря на успешные попытки отрывочного, а иногда и строго систематического применения (вспомним Мальпиги и Грю), только в течение XIX века раскрыл он почти неистощимое новое поле плодотворного исследования, чему немало способствовало его почти непрерывное техническое усовершенствование, начиная с Амичи в начале XIX века и кончая Аббе в его конце. Рядом с усовершенствованием, конечно, играло несомненную роль и широкое его распространение благодаря все возрастающей доступности. Иногда высказывается мнение, что малые успехи, сделанные микроскопическим изучением организмов в течение XVIII века, в сравнении с блестящим его дебютом в XVII, зависели немало от авторитета Линнея, питавшего будто бы нескрываемое отвращение к этому инструменту. Но, быть может, в этом отрицательном отношении высказалась именно чуткость гения, понимающого логическую последовательность в развитии различных частей науки и угадывающого ближайшия задачи своего времени. Не подлежит также сомнению, что увлечете микроскопом, убеждение, будто изучение недоступных невооруженному глазу существ или подробностей строения составляет какую-то высшую сферу знания, имело и свою обратную сторону, отвлекая внимание исследователей от более глубоких вопросов физиологии и особенно от изучения жизненных явлений целых, видимых без микроскопа, организмов в их зависимости от условий их существования. Эта односторонность только во второй половине века, подвлиянием новых теоретических воззрений, была восполнена возникновением того нового отдела науки, который получил название биологии в новом, неудачном смысле этого слова, о котором уже упомянуто выше. Но в свое время эта односторонность в увлечении микроскопическими исследованиями, как и односторонность Линнея, была, конечно, понятна и логична, почему и оказалась полезной. Микроскопическое изучение организмов только подтвердило и еще более обобщило два положения, выработанные изучением микроскопическим, установив еще более глубокое сходство внутреннего строения всего организованного и наличность более простых представителей на границе двух царств, что еще более дополнило представление об органическом мире, как едином целом, как о восходящей лестнице существ, начиная со стоящих почти на пределе организации.

Первым шагом в этом направлении изучения более глубокого строения организмов, совпавшим с началом века, была попытка Биша (его Anatomie generale вышла в 1801 г.) установить типы тканей, лежащих в основе разнообразных органов различных существ,—тканей, соответствующих основным физиологическим отправлениям. Этим основная задача морфологии—найти однообразие, лежащее в основе безконечного разнообразия форм, конечно, делала большой шаг вперед, но он был еще ничто в сравнении с установлением в конце тридцатых годов Шлей-деном и вслед за ним Шваном учения о клеточке, как элементарном органе всего живого. Более счастливая, чем химия, в теч. всего ХИХ-го столетия остававшаяся при своих мно-гочисл. элементах, Б. сводила все безконечное разнообразие своих строений к одному основному морфологическому элементу—и если сложные организмы оказывались состоящими из миллионов этих элементов, хотя всегда начинались с одного, то нашлись и такие простейшие организмы, которые в течение всей своей жизни представлены только одним. Omne

vivum е cellula стало с той поры основным законом морфологии. Шлей-дена вообще принято считать творцом этого учения о клеточке, оказавшагося столь богатым самыми, плодотворными обобщениями. Но ато едва-ли справедливо и уже, конечно, совершенно неверно приписывать эту заслугу Вирхову, получившему это учение готовым и только приложившему его к частной области патологии (смотрите). Шлейден, краснореч., страстный противник рутины и застоя, мог бы по праву сказать о себе, как некогда Бэкон, что он трубач, герольд, buccinator, возвещавший о появлении этого учения, но фактические данные, его обосновавшия, уже существовали ранее (Мирбель и др.). Не малую роль, например, сыграло исследование Гуго Моля, доказавшого, что сосуды, которые принимались за образования первичные, наравне с клеточками, в действительности сами образуются из клеточек. Молю же обязана наука дальнейшим морфологическим анализом того, что признавалось за клеточку; он установил значение одной составной части ея жидкого содержимого — протоплазмы, оказавшейся тождественной с основным веществом простейших животных— саркадой Дюжардена (1835). Эта саркада—протоплазма вскоре сосредоточила на себе внимание ученых (Макс Шульце и др.), особенно, когда ботаникам удалось обнаружить организмы, представляющие большия накопления нагой протоплазмы—плазмодии Де-Вари и Ценковского (у слизистых грибов). Уже не клеточка, а протоплазма была признана началом всего живого. Даже была сделана попытка найти залежи ея (невольно напоминавшия предвечную слизь Uhrschleim немецких натурфилософов) на дне океана (Гёксли, Геккель), что оказалось, впрочем, ошибкой. В представлении о протоплазме, как о чем-то однородном, индивидуальном, в этом ея ипостазировании, так же как и в находившихся в связи с этим воззрением столь же упорных, как и неудачных попытках приписать ей дальнейшую организацию, высказалась исключительно морфологическаяточка зрения, только к концу века уступившая место более трезвому и простому (первоначально высказанному Моллем), воззрению на нее, как на жидкость.

Гегемонии протоплазмы, как основоначала в сякой жизни,явилась позднее конкуренция в другой составной части клеточки,—в ядре, открытом еще ранее (Робертом Брауном), выдвинутом вперед Шлейденом, но обратившем особое внимание только с семидесятых годов, когда был открыт (в ботанике—Чистяковым) сложный процесс, сопровождающий один из способов его размножения, поразительно сходный и у растений и у животных (так называемый карио-кинезис, см.). Стремлению к объединению, к упрощению на этот раз был нанесен удар: вместо одной все из себя родящей (в том числе и ядро) протоплазмы, явились два сосуществующия и преемственно из поколения в поколение передающияся начала—протоплазма и ядро. С этим неразрешенным дуализмом вступила морфология в новый век, так как вопрос о возможности существования у самых простейших организмов чего-то еще не дифференцировавшагося, чего-то равного протоплазме+ядро, что вновь удовлетворяло бы стремление к объединению,—вопрос этот едва ли можно считать окончательно разрешенным в том или ином смысле.

Как бы то ни было, эти учения о тканях, о клеточке, о протоплазме, о ядре, в своем последовательном развитии охватившия весь век, дали самый могущественный аргумент в пользу морфологического объединения всего живущого, так как обнаружили глубокое сходство между наиболее крупными отделами этого целаго— между царствами растений и животных.

Успехи, сопровождавшие изучение клеточки и ея основных составных частей (оболочки главным образом у растений и протоплазмы и ядра у растений и животных), а с другой стороны, очевидно, лавры, которые химики и физики стяжали в мире молекул, подали мысль, начиная споловины века, некоторым ученым пойти в своем морфологическом анализе еще глубже, даже за пределы видимого, и установить жизненные единицы более элементарные, чем клеточки. Но все эти попытки до этих пор можно считать неудачными. Первою наиболее разработанною f наиболее прославленною попыткою в этом роде была теория строения и роста растительного вещ., предложенная Негели {см.). Сакс в своей истории ботаники провозглашал ее едва-ли не самым блестящим завоеванием биологии в XIX в., хотя более внимательное отношение к ней невольно вызывало сомнения и время оправдало их. так как она оказалась неверной во1 всех своих фактических посылках. Ту же участь испытала и навеянная учением Негели попытка найти какое-то элементарное строение в протоплазме (Гофмейстер и по его следам целый ряд ботаников и зоологов). Как уже замечено раньше, за последния десятилетия все более и более берет перевес представление о протоплазме, как о смеси жидкостей (эмульсии), основные свойства которой (форма, принимаемая в свободном состоянии, деление, движение) прямо вытекают из физических свойств этого аггрегатного состояния {Бертольд, Квинке, Бючли и др.). Ту же участь, вероятно, ожидает и целый сонм ультра-оптических индивидуумов, которыми некоторые ученые (Дарвин, Негели, Вейсман, Де-Фриз и др.) пытались будто бы объяснить, а в сущности только перефразировали в более темных выражениях факты наследственности, обратившие на себя во второй половине века особое внимание. Все эти попытки представляют собою только пережиток пользовавшихся таким широким распространением в XVIII веке теорий преформации, emboitement и так далее Как и тогда, эти попытки, представляют примеры незаконного вторжения в область биологической динамики статического склада мышления морфологов, порожденного их неотвязчивым убеждением, будто форма объясняется другой, ей предшествовавшей формой, и если порывается наконец ряд видимых, то стоит только придумать ряд невидимых форм и „ так до безконечности.

Это приводит к рассмотрению еще одного ряда исследований, еще одного метода изучения, хотя и не вполне нового, но ставшего на твердую почву в самом начале рассматриваемого века и с той поры представлявшего одну из выдающихся черт в развитии биологической науки за этот период.

Во всех предшествовавших дисциплинах обобщение, установление сходства всего живого достигалось сравнением на почве все более и более глубокого изучения внешнего и внутреннего строения готовых, вполне развитых организмов. Рядом с этим методом сравнения „существующаго“. в первых годах XIX столетия, благодаря гениальным исследованиям Карла Эрнеста Бэра (и Цандера) выступает метод сравнения „образующагося“, то есть исследование организма в последовательных, от яйца, позднее от клеточки, стадиях развития—открывается широкое применение метода эмбриологии, или правильнее истории развития (позднее онтогенезиса Геккеля). Здесь слово историям первый раз принималось не в том неопределенном смысле, как в выражении „естественная“ история, а в строгом смысле сопоставления фактов во времени, а не в пространстве. Эмбриология особенно развилась в области зоологии, и на долю русских зоологов выпала едва-ли не самая выдающ. роль (Бэр и Пандер в начале века, Ковалевекий и Мечников— во второй половине его). В применении к растению, это направление нашло красноречивого защитника в том же ПИлейдет, видевшем в изучении истории развития едва - ли не главную задачу своего времени. Но должно отметить, что эта идея не только провозглашалась, но и применялась ранее, например, Мирделем, лозунг которого voir venir призывал изучать организмы не только в их sein, но и в их werden, начиная с первых клеточек.

Изучение истории развития, на первых порах, было наиболее плодотворно в применении к животным организмам; удалось установить широко распространенные общия черты развития, сходные стадии в процессе образования органов и целых систем (учение о зародышевых пластах, гаструле (см) и так далее). Черты сходства, не обнаруживающияся на вполне развитых организмах, ясно выступают при сравнении более или менее ранних стадий развития (например, жаберные дуги зародыша человека, напоминающия жабры рыб). При этом обнаружился замечательный закон, позднее названный Геккелем биогенетическим, что ранния стадии развития более сложных организмов представляют глубокое сходство с развитым состоянием более простых. Ботаника на первых порах будто отстала в этом направлении от зоологии, зато позднее ей удалось представить едва-ли не самый широкий и обстоятельно разработанный пример объединения наиболее резко между собой обособленных групп растительного царства на основании изучения их истории развития. Это открытие несомненно самое крупное в области всей морфологии за истекшее столетие, недостаточно известно в широких кругах, а имя ученого, его осуществившого, далеко не пользуется той славой, какой заслуживает. На самом перевале из первой половины века во вторую (в 1851) немецкий ботаник-самоучка Гофмейстер, изучив историю развития представителей всех главнейших групп растительного царства, указал на возможность установить морфологическую связь между двумя самыми большими подразделениями растительного царства—„перебросить мостъ“ из одного полуцарства в другое, из полуцарства так называемых споровых (смотрите) (безцветковых) растений в полуцарство семенных (смотрите) (или цветковых растений).

Гофмейстер установил гомологию органов высших споровыхь и простейших семенных растений и указал, где, у каких растений, мы можем ожидать наиболее ясных указаний этой связи (именно у голосеменных, куда относятся саговия и хвойные). Высшия споровия растенияоплодотворяются подвижными органами антерозоидами (смотрите)—совершенно сходными с сперматозоидами (смотрите) высших животных, — у семенных, цвета, растений ничего подобного не было известно, но на основании исследования Гофмейстера стало ясно, где и у каких растений можно ожидать их найти—и они были найдены почти через полвека после появления исследований Гофмейстера, а весть об их открытии пришла из страны, в его время еще не приобщившейся к общечеловеческой жизни науки—из Японии. Японские ученые Икено и Гиразе, а вслед за ними американский ученый Уеббер открыли эти органы у саговых и хвойных, то есть там именно, где их следовало ожидать по Гофмейстеру. Позднее они были найдены и у высших представителей цветковых растений (Иавашин). Мало того, через несколько лет и уже за порогом XIX века, английские палеонтологи, в особенности Д. Скотт, один из блестящих представителей той школы микроскопической растительной палеонтологии, о которой упомянуто выше, доказал, что некоторые из казавшихся самыми несомненными споровыми растениями—некоторые папоротники каменно-угольной эпохи—уже обладали органами, схожими с семенами. Таким образом предсказание Гофмейстера о связи между полуцарствами споровых и семенных растений оправдалось вполне; нашлись семенные растения с антерозоидами, как у споровых, и споровия с семенами, как у семенных. И подтверждение пришло с двух совершенно независимых сторон, двумя совершенно самостоятельными путями,—изучением истории развития живых существующих форм и микроскопическим исследованием ископаемых. Это сбывшееся пророчество Гофмейстера морфология XIX века может смело выставить наряду с предсказанием существования Нептуна (Адамсон и Леверье), предсказанием конической рефракции Гамильтоном, открытием новых химических элементов, предсказанных Менделеевым, и высшим из всех — пророчеством Максуэля о тождестве светаи электричества. Если возможность предсказывать является блестящей поверкой надежности избранного пути исследования, то биология в праве сказать, что ея сравнительный метод, особенно в форме сравнительной истории развития организмов, вполне доказал, какого он заслуживает доверия. Это заключение важно не только по отношению к самой биологии, но и потому, что метод этот начинает приобретать соответствующее ему значение и в следующей за биологией, по сложности своих задач, социологии. Успехи биологии подают надежду, что со временем и выводы социологии, быть может, достигнут такой же степени достоверности.

Если успехи всех отделов морфологии, уже ранее существовавших или вновь возникших в течение первой половины XIX века, приводили к одному всеобъёмлющему обобщению — к установлению основного, хотя нередко глубоко скрытого, единства всего живого, несмотря на его безграничное разнообразие в частностях, то для этого основного факта тем не менее не было предложено никакого удовлетворительного объяснения. Этот коренной шаг, этот переворот в основном мировоззрении, представляющий главное умственное приобретение века и осуществленный в его второй половине, удобнее будет оценить после знакомства с другим отделом биологии—с физиологией.

Физиология. Если морфология стремится видеть в организме преимущественно строение, форму (об исключительном проведении этой точки зрения, как мы видели, не может быть речи), то физиология имеет в виду совершающияся в них явления; в параллель с морфологией, ее уместнее было назвать феноменологией живых существ. Она неизменно имеет в виду не строение, а организацию, не часть, а орган, то есть орудие, исполняющее известную функцию, известное отправление. Следовательно, не просто явление, а и значение этого явления для существа, в котором оно совершается, вот двойственная задача, которая отличает динамику организованных тел от простой динамикител неорганизованных. Огюст Конт удачно выразил фто так: задача физиологии двоякая: дан орган, найти его отправление, дано отправление, найти орган. Но тем нф менее, как мы указали выше, первой и основной задачей физиологии является объяснение совершающихся в организме процессов, их подчинение законам общим, как для живых, так и для не живых тел.

Главной характеристикой успехов физиологии в смысле ея сближения с общими науками—физикой и химией— можно считать торжество в ней экспериментального метода, подчинение изучаемых ей явлений числу и мере, этому лучшему критерию вступления известной отрасли знания в область точной науки. Можно сказать, что все блестящие успехи физиологии были тесно связаны с распространением на нее и нередко талантливым усовершенствованием в применении к ея более сложным и более тонким задачам экспериментальных методов физики и химии. Здесь еще более оправдалось правило, что открытие новых методов исследования нередко было источником более знаменательных успехов, чем провозглашение новой теории, нового толкования фактов.

Изучение отдельных отправлений различных органов, особенно таинственной нервной системы, путем вивисекции, несмотря на лицемерные возгласы против ея применения, дало прежде всего возможность осуществить самую важную задачу разложения сложной и в своей сложности непонятной деятельности животного организма на ея отдельные функции. Без этого экспериментального изолирования отдельных отправлений физиология животных нф сделала бы ни шага вперед и все еще стояла бы беспомощной перед загадкой непонятного целого. Параллельно с этим, физиология растений целым рядом заимствованных у физики приемов могла изолировать действие различных внешних факторов (света, тепла, тяготения и так далее) на растительные организмы, гораздо более им подчиненные чем организмы животных. В

свою очередь, целый ряд усовершенствованных физических приемов был применен к изучению механизма движений животного организма, явлений кровообращения, дыхания, мускульного сокращения и так далее, для чего Вебером, Гельмгольцем, Людвигом, Марэйем и др. был изобретен целый ряд остроумнейших, так называемых саморегистрирующих и крайне чувствительных приборов (миограф, сфигмограф, атмограф и прочие). Даже нервная возбудимость, передающая веления человеческой воли и действующая „со скоростью мысли“, оказалась вполне измеримою и даже не особенно быстрою (Гельмгольц). Явления, совершающияся в темноте внутренних полостей тела, были в буквальном смысле вынесены на свет остроумными приборами, допустившими их освещение и удобное исследование, как например, освещение пузыря, гортани (ларингоскоп Гарсиа), внутренности глаза (офтальмоскоп Гельмгольца). Изучение газового обмена в животном и растительном организме породило усовершенствование этой, до той поры мало разработанной, отрасли химического анализа (Реньо и Резе, Буссенго, Лудвиг— Сеченов—Петен-кофер иФойт—Тимирязев). Спектроскоп нашел себе применение для изучения химизма крови (Стокс, Клод Бернар, Гоппе-Зейлер) и хлорофилла (Тимирязев). Ускользающия от непосредственного наблюдения ничтожные колебания температуры растений стали измеряться изобретенными Дютроше термоэлектрическими иглами, позднее получившими широкое применение в физиологии животных. С этою целью, в особенности же для измерения лежащих в основе мышечной и нервной деятельности электрических явлений, гальванометр был доведен до небывалой степени чувствительности, едва-ли нф став в этом смысле предельным, каким только располагает экспериментальная наука.

Сопоставление того обширного арсенала орудий точнейшого исследования, которым располагает современная физиология в сравнении с чуть ли не единственным орудием—анатомическим ножом, которым она располагала в нач. XIX века, составляет едва-ли не самый наглядный памятник того, что успела она осуществить за одно столетие. Отметим еще, что это стремление подчинить подлежащий ей фактический материал числу и мере начинает распространяться и на соседнюю с физиологией область-психологию, по крайней мере, в тех ея частях, которые успевает себе подчинить физиология.

Физиология отличается тем от морфологии, что ея содержание представляется более однородным; если не лселать распределить его по отдельным органам, даже довольно трудно установить общие принципы для основной группировки этого содержания. В физиологии животных давно предложено было деление отправлений на отправления жизни растительной, то есть общия и животным и растениям,— каковы питание, рост, размножение,— и отправления жизни животной, то есть явления движения и чувствования. Во второй половине века явилось стремление к установлению общей физиологии тех и других организмов, но эта попытка давала интересные результаты только тогда, когда осуществлялась таким пионером физиологии животных, как Клод-Бернар, при своей гениальности успевшим внести любопытные новия точки зрения в чуждую ему область физиологии растений, и оказывалась совершенно бесплодной, когда за нее брались такие dii minores, как Гертвиг илиФерворн, ограничивающиеся перепиской в одну книгу того, что находится в двух. Так же неудачно притязание Фервор-на на основание будто бы какой то новой физиологии клеточки. Эта мысль не нова, за 50 лет до ферворна ее пытался осуществить уже Моль. Она пока и неосуществима, так как не придумано еще ни весов, ни термометров, ни гальванометров для клеточки; осталась она неосуществленной и у Ферворна.

Наиболее общую группировку сюда относящагося фактического материала можно сделать, конечно, только с точки зрения самых широких категорий явлений, совершающихся в живых организмах. Все безконечноеразнообразие объективных явлений жи вого организма может быть сведено к трем порядкам превращений—к превращениям вещества, энергии и формы. Процессы же субъективные, представляющие внутреннюю, оборотную сторону физиологических явлений, поскольку их не удалось еще связать с их объективным субстратом, находятся пока в стадии подготовительной классификации и составляют область психологии в тесном смысле слова.

I. Превращение вещества. Благодаря относительной простоте задачи, понятно, нигде биология не сделала таких решительных успехов, как по отношению к первой проблеме, по отношению к процессам превращения вещества. И здесь основная постановка вопроса была завещана ХВИП веком. Подчиняется ли вещество организмов тем же основным законам, что и неорганическое, состоит ли оно из тех ясе элементов, совершаются ли его превращения так же, как они происходят in vitroе Или они состоят из совершенно особого вещества и происходят совершенно непонятным образом, подражать которому человек не в состоянии в своих лабораторияхъе Все эти вопросы, на которые в начале XIX века получались только самые безнадежные отрицательные ответы, в течение его удалось разрешить в положительном смысле. В начале века еще мог ставиться вопрос, откуда берется вещество растения: заимствуется ли из окружающей его среды или созидается самим растением. Но что еще удивительнее, в одном сочинении на эту тему, одобренном Берлинской академией, вопрос разрешался во втором смысле. Таким образом, физиология вступала в новый век еще с сомнением насчет приложимости к организмам двух основных законов Лавуазье—законов сохранения вещества и постоянства элементов. Совокупностью целого ряда исследований, в кот. на первом месте следует поставить труды Сенебье (смотрите), Соссюра (смотрите), Буссенго (смотрите) и Либиха (смотрите) и главн. образом тех исслед. которые доказали, что самый важныйсвой элемент — углерод — растения черпают из воздуха, удалось поставить вне сомнения, что все свои элементы растения заимствуют из троякой среды их окружающей—почвы, воды и воздуха. Таким образом выяснилось, что организмы подчиняются основным законам Лавуазье, а также определилась и химическая характеристика растения—в нем вещество неорганическое, минеральное, превращается в органическое.

Параллельно с этим установилось полное сходство этого последнего вещества в растении и в животных, между тем как в первия десятилетия господствовало, например, убеждение, что растение лишено азота, присутствие которого характеризует будто бы исключительно животное вещество, причем становилось непонятным, как это заметил Огюст Конт, откуда же травоядные берут свой азот. Органической химии, путем так называемого ближайшого анализа, значение которого было особенно выяснено Шеврёлем (смотрите), удалось установить основные группы органических веществ, входящих в состав организмов. Были установлены три важнейшия группы этих ближайших составных начал, оказавшихся весьма близкими в растениях и животных, именно белковия вещества (смотрите), углеводы (смотрите) и жиры (сж). Это состоящее из четыр. или трех элемент. и тем не менее безконечно разнообраз. вещество уже не было более тем таинственным, совершенно отличным от неорганического, каким оно представлялось в XVIII веке Бюффону. Но если установленный ближайшим и элементарным анализом состав органического вещества перестал быть тайной, то та же тайна продолжала в течение первой половины века облекать вопрос об образовании этого вещества из его элементов или из простейших тел неорганических. Самые выдающиеся химики той эпохи {стоит указать на Герара) исповеды-вали, что наука в состоянии разлагать, анализировать органическое вещество, но безсильна создать его из продуктов анализа, безсильна его синтезировать. А защитники всего темного, непонятного, которые не переводились за все столетие—виталисты (смотрите витализм) — радостно добавляли: это тайна организма, тайна особой жизненной силы, подражать которой человек никогда не будет в состоянии в своих лабораториях. Этот и подобные ему факты нельзя достаточно часто напоминать, так как виталисты, неизменно вынуждаемые покидать свои позиции, провозглашаемия ими неприступными, каждый раз, не смущаясь, прятались в новия траншеи, объявляя, что на этот раз их никогда из них не выбьют. Между тем уже в 1828 г. Веллер осуществил синтез вещества, встречавшагося только в организмах,—вырабатываемой животными организмами мочевины, но факт этот не был достаточно оценен современниками, хотя сам Веллер знал ему цену. Как бы то ни было, учение о синтезе органических веществ из элементов, как стройная новая научная доктрина, появилось в знаменитом сочинении Бертло—Chimie organique fondee sur la Synthese в 1861 г. Все, что удалось осуществить с той поры в этом направлении, не оставляет никакого сомнения в том, что осуществление остального— только вопрос времени. Здесь, как и везде, наука шла строго логическим, систематическим путем от простого к сложному;—прежде всего был осуществлен синтез жиров (Бертло и др.), за ними углеводов, или сахаристых веществ (Б. Фишером), а в конце века тот же Фишер приступил уже к самой сложной задаче—синтезу белков.

Тем не менее химия живых организмов долго продолжала представлять многое не поддающееся объяснению. Целый ряд самых существенных процессов (например растворение белков при пищеварении, превращение крахмала в сахар в солоде), воспроизводимых искусственно при помощи энергических химических деятелей, или при высокой температуре, в организмах протекает в отсутствии таких тел и при обыкновенных температурах. Обширную категорию явлений брожения (например,

спиртового) даже вовсе не удавалось воспроизвести искусственно в лабораториях; они считались тайной микроскопических организмов. Но способ, которым первый ряд процессов осуществляется в организмах, был разъяснен, когда Пайен открыл осахаривающее крахмал вещество, фермент диастаз (1833), а вслед затем Шван нашел фермент желудочного сока—пепсин. Реакции, известные до тех пор только в живом организме, стали получаться in vitro. Гораздо долее затянулось дело с объяснением явлений брожения. Открытие ферментов подало мысль, не будут ли явления брожения зависеть не от таинственной жизненной деятельности микроорганизмов, как таковых, а от присутствия в клеточках веществ, подобных диастазу, пепсину и др. Два знаменитых ученых выступили защитниками двух противоположных взглядов. В пользу первого, виталистического. в значительной степени обоснованного его же трудами, выступил Пастер, в пользу второго, химического, выступил Бертло и на первых же порах подтвердил его своими опытами. Почти до конца века виталистический взгляд Пастера однако торжествовал. Спиртовое брожение оставалось тайной живой клеточки,—дрожжей, пока Бухнеру (1897) не удалось разоблачить эту тайну, извлекши из дрожжей их фермент— зимазу. И достиг он этого очень просто,—разрушив микроскопические клеточки перетиранием с песком (собственно с инфузорной мукой) и подвергнув затем сильному давлению гидравлического пресса. Извлеченный фермент уже без всякого участия таинственной жизненной силы вызывает брожение. Защитники витализма долго не могли опомниться от этого удара и все надеялись, что в этих разрушенных клеточках найдутся остатки таинственной жизни. Однако все их надежды были разрушены, и теперь блестящий опыт Бухнера демонстрируют многочисленной публике на выставках. Учение о ферментах сделало еще один новый шаг вперед. До недавнего временивсе реакции ферментов имели исключительно характер аналитический, то есть представляли явления разложения сложных тел на более простыя. Как происходит в организмах процесс обратный, то есть синтез, превра щение простых соединений в более сложные, оставалось тайной, пока английскому химику Крофту-Гиллю не удалось показать, что они могут происходить под влиянием тех же самых ферментов. Мы имеем здесь дело с явлением химического равновесия; смотря по условиям, процесс может идти то в том, то в другом направлении.

Таким образом, сделавшее громадные успехи учение о ферментах представляется ключем к объяснению безчисленных превращений органического вещества в живых телах. Многие уже начинают выражаться так, что в ферментах заключается химическая тайна жизни (Лёб). Клод-Бернар еще до последних открытий говаривал, что фермент четвертое условие жизни (первия три: вода, кислород и теплота). По своему химическому составу ферменты очень близки к белковым веществам или даже тождественны с ними. Появление фермента связано с наличностью нерастворимого, так называемого зимогенного (ферменто-ро-дящаго), вещества, присутствие которого подозревают и в ядре. Мысль, что ядро может играть роль фермента, высказывалась даже таким осторожным мыслителем, как Клод-Бернар. Если бы этой догадке суждено было оправдаться, то, быть может, получилось бы химическое объяснение для указанного выше морфологического дуализма—протоплазма-Ь ядро; одна представляла бы основной материал для получения всего безконечного разнообразия веществ в организме, другое заключало бы условие для осуществления этой дифференцировки.

Если изучение состава и внутренних превращений органического вещества установило близкое сходство растительных и животных организмов, то изучение первоначального происхождения вещества у тех и других.

то есть процесса их питания, установило, быть может, самое коренное между ними различие. Животное зависит от наличности уже готового органического вещества (других животных или растений), растение же само вырабатывает его из неорганического вещества окружающей его среды. Эта неорганическая пища получается в форме жидкой или газообразной, пища животного по существу твердая. Первия воспринимают пищу широко развитыми поверхностями (корней, листьев), у вторых она поступает во внутренния полости и перерабатывается ферментами.

Изучение основного механизма питания устанавливает самую широкую черту различия между растением и животным, последствием которой являются чуть ли не все остальные. Учение об осмотических явлениях, основание которому положил Дю-троше (1835) и которое составляет гордость физиологии растений, так как в нем она опередила физику, позднее обобщенное Грэамом в учении о диффузии (смотрите), установило эту коренную антитезу между питанием расте,-ния и животного. Пища растения состоит из кристаллоидов (смотрите) и газов, которые, в силу своей способности к диффузии, сами проникают в растение, пища же животных из твердых веществ и коллоидов (смотрите), почти не диффундирующ., не осмози-рующих, неподвижных. Отсюда пища растений сама идет ему навстречу, и растение может оставаться неподвижн., животное же, питающееся неподвижной пищей, должно идти ей навстречу. Отсюда безусловная необходимость движения для привлечения пищи, для перемещения в поисках за ней, для хватания, борьбы или, наоборот, для уклонения, бегства, защиты от других таких же подвижных существ. Отсюда сложная система внутренних рганов для помещения и переработки этих твердых пищевых веществ, система пищеприемных органов и желез, выделяющих ферменты. Отсюда развитие мышечной системы и служащого ей опорой скелета; отсюда система органов чувств, этих сигнальных аппаратов, направляющихдвижения; отсюда, наконец, всем руководящая нервная система с ея высшим проявлением—психикой. Мы видели, что физиологи еще в начале века пытались установить в проявлениях животной жизни две категории, одну общую с растением, другую собственно свойственную животному, но, может быть, правильнее сказать, что эта вторая является только результатом коренного различия в процессах жизни растительной у тех и друг. Рвак и всегда, справедливость этого правила подтверждается исключениями. Те растения, которые питаются животной пищей, представляют целую совокупность особенностей, несвойственных типу растения и приближающих их животному типу. Таковы насекомоядные растения (смотрите). Открытые еще в XVIII веке, сюда относящиеся факты долго встречали сомнения и даже насмешки и, только благодаря обстоятельным исследованиям Дарвина, в семидесятых годах, стали одним из интереснейших предметов изучения для ботаников. Эти исследования показали, что в тех случаях, когда растения нуждаются в животной (главным образом в азотистой) пище, они вырабатывают целую совокупность органов и приспособлений, свойственных животным, каковы внутренния полости, системы желез, выделяющих такие ate растворяющие ферменты, наконец, органы хватания и приводящие их в движение органы раздражения.

К числу особенностей, отличающих питание растений, должно отнести еще замечательную экономию по отношению к азоту. Растение не выделяет его; у него не существует и органов для извержения продуктов разрушения белков, так широко распространенных в животном царстве. Быть может, это находится в связи с различиями в процессах окисления, т. е. в связи с тем, что растения окисляют главным образом углеводы и жиры, а животные также и белковия вещества.

Физиологии растений посредством применения методов искусственных культур (Буссенго, Кноп, Гельригельиудалось в такой степени изучить явления питания, что в настоящее время эта глава служит одним из наглядных примеров того, в какой степени экспериментатор может подчинить своей власти жизненные явления, а следовательно и самым верным критерием успеха физиологии. Изменяя состав пищи, физиолог может управлять развитием растения; отказав ему в почти невесомых количествах одного вещества (солей железа), он может вполне остановить его развитие; изменяя количество другого (азота в форме селитры), строго пропорционально изменяет прирост, так что может вперед предсказать результат; наконец, в опытах над простейшими растениями (плесенью) может в числах выразить количество ожидаемого прироста в зависимости от каждого питательного вещества. Эти последние опыты (принадлежащие Роллену), прием которых прямо заимствован из более ранних опытов над высшими растениями, почему-то стали более известными за пределами ботаники, и, можно сказать, послужили образцом для целого ряда исследований над культурой простейших организмов.

Питание человека (и животных), начиная с знаменитого счастливого случая с канадским охотником, прострелившим себе желудок и тем не менее оставшимся живым (опыты Бомона 1830), и кончая систематическими применениями искусственных фистул, особенно в блестящих опытах Павлова (смотрите) и его школы, выяснилось в значительной степени, несмотря на несравненно большую сложность этого процесса, в значительной степени подчиняющагося воздействию нервной системы.

) Полный процесс питания у высших организмов, кроме принятия, переработки и усвоения пищи, еще предполагает ея распределение по всему организму. У высших животных эту роль исполняет, глав, обр., сложи.кровеносн. система, управляемая сердцем. Изучение всего механизма кровообращения и его главного двигателя, сердца, стало предметом самых тщательных исследований (при помощи уже упомянутых ранее самопишущих приборов Вебера, Лудвига и др.). Позднее те же приемы были успешно применены и к движению соков в растении (Вотчал). Но—ВЫ ist ein beson-derer Saft, как говорит Мефистофель; она представляет не только ту общую, внутреннюю жидкую среду, через посредство которой питательные вещества разносятся к местам их потребления, она же определяет и те явления окисления, которые проявляются в процессе дыхания (смотрите). Если основ. учению о дыхании было положено еще в XVIII веке классическими трудами Лавуазье и Лапласа, установившими широкое обобщение, — сближение мира живых и неживых тел в смысле аналогии между дыханием и горением, то девятнадцатый век в значительной степени видоизменил это основное представление, показав, что этот процесс сжигания органического вещества совершается не в известных только органах (легких, жабрах, трахеях), казалось, исключительно для того предназначенных, а во всех тканях тела насчет кислорода, доставляемого артериальн. кровью. В растении, не обладающем специальным органом для принятия и удаления газов, это понятие о повсеместном дыхании тканей, естественно, могло установиться ранее. Успехи приемов газового анализа, особенно со времени применения ртутного насоса в его простейшей (Буссенго) и более совершенной форме (Лудвиг, Сеченов), а равно и спектроскопического изучения пигментов кровяных шариков в их отношении к газам (Стокс, Клод Бернар, Гоппе-Зейлер) пролили значительный свет на химизм газового обмена организмов. Подробное изучение дыхания растений позволило установить почти полную аналогию этого процесса в обоих царствах. Самый химизм процесса дыхания оказался гораздо сложнее. Оказалось, что и здесь важ. знач. играют ферменты (Палладин). Что кас. тех вещ., кот. окисляются, то по отношению к растению это—главным образом углеводы и жиры, в организмах же животных в значительной степени подвергаются окислению и белковия вещества. Этим, вероятно, объясняются уже отмеченный факт значительной траты азотистого вещества (в виде мочевины, мочевой кислоты и прочие) в животном организме и замечательная экономия в этом направлении растения.

2. Превращение энергии. Явления траты и разрушения вещества в организме невольно наводят на размышление о том, что же выигрывает он от этой траты, и приводят нас к рассмотрению второй великой проблемы, поставленной и в значительной мере разрешенной физиологией в минувшем столетии,—к проблеме превращения энергии.

Понятно, что выработанное в процессе питания вещество служит на пользу организму, когда идет на построение его тела, его тканей. Но в чем же заключается польза веществ, разрушенных организмом, когда к тому же продукты разложения извергаются (углекислота, вода, мочевина и прочие)е Удовлетворительный ответ на этот вопрос дало открытие, около средины века, закона, по словам Фа-радэя, „высшого из всех доступных человеческому пониманию в области физических знаний“—закона сохранения силы или, по позднейшей терминологии, закона сохванения энергии. Творцы этого физического учения, Майер и Гельмгольц, оба были физиологами и отъявленными врагами витализма; для них оно было особенно ценно тем, что не оставляло места для этой таинственной жизненной силы. Все проявления энергии в организме должны быть прослежены до какого-нибудь известного ея физического или химического источника; ни одна единица механической работы, ни одна калория, так же как ни один атом вещества, не может быть создана этой таинственной силой. Мышечная работа, животная теплота происходят на счет потенциальной энергии, заключенной в органическом веществе, принятом в пищу. Но эта потенциальная энергия органического, или, выражаясь определеннее, растительного вещества (так как всякая пища происходит из растения), откуда берется она в свою очередье

Содержащее запас потенциальной энергии вещество растения происходит из неорганического вещества, его не содержащого,—из углекислоты воздуха, следовательно, процесс запасания, поглощения энергии совпадает с моментом перехода неорганического вещества в органическое. Еще в исходе восемнадцатого столетия было выяснено, что процесс разложения углекислоты происходит только под влиянием солнечного света (Пристлей Сенебье). Этого было достаточно, чтобы высказать предположение, что солнечный свет и есть тот источник энергии, который запасаетсярасте-нием и затем расходуется как им самим, так и, в еще большей мере, животным миром. Но Р. Майер находил, что этого мало, и предъявлял науке своего времени требование „доказать, что свет, падающий на живое растение, действительно получает иное назначение, чем тот, который падает на мертвия тела“. Это доказательство и было доставлено физиологией растений (Тимирязев). Определив поглощение света хлорофиллом (его спектр), изучив разложение углекислоты зеленым листом в солнечном спектре и соответствующее этому разложению образование органического вещества (крахмала) в том же спектре, удалось показать, что именно эти лучи, поглощаемые зеленым листом, преобразуются в химическую работу превращения неорганического вещества в органическое. Таким образом выяснилась во всех подробностях самая широкая, самая общая, можно сказать, космическая функция растения—его роль посредника между центральным светилом нашей системы и жизнью на нашей планете.

Функция хлорофилла, зеленого начала растений, совершенно противоположна функции гемоглобина, красного пигмента крови, и это тем более любопытно, что позднейшия исследования (Нещкаго) показали химическую связь этих двух веществ, важнейших в экономии растений и животных, что делает возможным предположение об их общем происхождении и служит новым связующим звеном между двумя царствами.

Хотя еще Лавуазье и Лаплас производили свои классические опыты над животной теплотой, помещая животных в калориметр, но только с возникновением учения о сохранении энергии задача представилась во всей ея полноте, а благодаря усовершенствованию экспериментальной стороны дела, явилась возможность осуществить такие опыты не только над животными, но и над человеком, и притом в состоянии покоя или производящим мышечную работу. С другой стороны, точно установлены калорические эквиваленты пищевых веществ, и таким образом явилась возможность подсчитать баланс между приходом и расходом энергии в организмах (Гирн, Атвотер). При оценке источников энергии в организме пришлось, кроме процессов окисления, принять во внимание и целый ряд других процессов, имеющих то общее, что все они—реакции экзотермические (Бертло), т. е. сопровождаются освобождением тепла. Самым типическим из них служит спиртовое брожение, оказавшееся широко распространенным, а не исключительно присущим дрожжевому грибку. Туда же пришлось отнести процессы образования азотистой и азотной кислоты при нитрификации и еще более неожиданные процессы окисления серы и солей железа, вызываемые так же, как и нитрификация, микроорганизмами (Виноградский). У типических растений, соответственно их неподвижному образу жизни, и процесс превращения потенциальной энергии в кинетическую оказывается незначительным в сравн. с животными, вследствие чего для обнаружения избытка температуры растений над окружающей средой понадобился чувствительный прием термоэлектрических игл (Дютроше), или столбиков, позднее примененный и к измерению колебаний температуры в тканях животных и человека, начиная с мышц и кончая головным мозгом.

Необходимость движения—результат, как мы видели, способа питания—обусловливает у животных развитие характерных для них и отсутствующих у растений систем—мышечной и нервной,. Системы эти соответствуют тем отправлениям, которые справедливо предлагали называть жизнью животной по преимуществу. Зачатки способности к движению встречаются у простейших представителей обоих царств и в этой форме сохраняются и у высших (движете амёб, зооспор, протоплазмы, антерозоидов, сперматозоидов). Эти микроскопические движения, по большей части очень медленные (их кажущаяся быстрота зависит от увеличений, при которых они наблюдаются), резко отличаются от тех быстрых движений, которыми высшия животные, благодаря своей мышечной и нервной системе, отвечают на внешния возбуждения. Высшия растения представляют только редкие случаи подобной быстрой реакции, подобной отзывчивости на внешние толчки (мимоза, мухоловка, тычинки барбариса, сложноцветных и так далее), и самый механизм движения и его передачи совершенно иного свойства, чем у животных. В наилучше изученном случае (у мимозы) он сводится на видимое выталкивание воды из клеточек, вызывающее ослабление напряжения и соответственное спадение тканей, за которым следует медленное их возвращение к нормальному состоянию. Передача возбуждения также совершается (у мимозы) посредством гидростатического давления в системе трубок, напоминающого воздушный звонок и не имеющого даже отдаленного сходства со сложным механизмом мышечного сокращения под влиянием нервного раздражения.

У растения мы не имеем ничего подобного мышечной системе животных, почему и понятно, что в ботанике нет ничего соответствующого так совершенно обработанной главе физиологии животных —главе о движениях. Вооружившись самыми совершенными способами исследования (от миографа Гельмгольца до моментальной фотографии Маррея), физиологи изучили во всех подробностях эту функцию как с точки зрения механизма (и химизма отдельной изолированной мышцы так и вприменении к сложным явлениям передвижения (локомоции) целого организма или тончайшим движениям, определяющим явления голоса и речи. Если этого предмета по самой прир оде организмов не существует в физиологии растений, то ей, в свою очередь, удалось несравненно подробнее изучить те явления, которыя, хотя и являются у нея общими с физиологией животных, но настолько типичны для нея, что связаны с самым словом растение—явления роста. Но эти совершенно своеобразные явления, которыя, по какой-то непонятной причине, немецкие ботаники за последнее время стали смешивать с явлениями движения, более уместно рассматривать при обсуждении третьей категории явлений—превращения формы.