> Энциклопедический словарь Гранат, страница 340 > Опыт этот наглядно показывает

Опыт этот наглядно показывает

Опыт этот наглядно показывает, как действует естественный 0. в этом простом случае приспособления. По всей вероятности, мы можем объяснить себе в этом случае и самый механизм приспособления. Изследования П. Подъяпольского показывают, что зеленая окраска кузнечиков и других насекомых зависит от присутствия в них хлорофилла, как известно под влиянием света принимающого бурую окраску. Таким образом тот же свет, который вызывает побурение лугов, способствует и приспособлению насекомых к изменяющейся окраске обитаемой ими среды. Второй несомненный во всех своих подробностях тщательного биометрического изучения пример естественного 0. принадлежит талантливому, к сожалению рано потерянному наукой, английскому зоологу проф.Уэль-дону. Вот вкратце содержание этого опыта. В Плимутской бухте был построен новый мол, защищавший ее от сильного морского прибоя. Вместе с этим стали подмечаться изменения у некоторых представителей морской фауны этой бухты. Внимание Уэльдона обратил на себя один вид крабба. Оказалось, что у него из года в год изменялась форма лобной части пан-цыря, вследствие чего суживаласыцель, через которую вода проникает в жабры. Это изменение было крайне ничтожно и могло быть подмечено только тщательными измерениями—обстоятельство особенно интересное, так как благодаря ему эти опыты устраняют ходячее возражение против естественного 0.,—будто отбираться не могут первия ничтожные изменения; они не могут быть предметом отбора, не обладая тем, что немецкие ученые называют selectionswerth, т. е. селекционной ценностью. Параллельно с этим изменением строения крабба наблюдалось, что заграждение бухты сопровождалось помутнением воды от ила, вносимого впадающимив бухту речками. Уэльдон задался мыслью, ые представляет ли это сужение щели приспособления для отце-живания ила, вследствие чего те краббы, которые им обладают, отбираются, а те, которые им не обладают, погибают. Для проверки своей мысли он предпринял ряд опытов в аквариумах с чистой и мутной водой. Оказалось, что в мутной воде смертность всегда была более высокая, а исследование погибших и переживавших показало, что выживали, т. е. отбирались именно те, которые обладали более узкой щелью. Наконец, исследование жабер показало, что у погибавших оне действительно были более загрязнены илом, чем у выживших. Это мастерское сочетание статистико-биометрического наблюдения с прямым опытом является блестящим образцом того, как должно производиться исследование, доказывающее наличность процесса естественного 0. именно в тех случаях, в которых они наиболее отрицаемы, именно в применении к иичтолшым изменениям строения.

Третьим и наиболее тщательным, со всех сторон обработанным примером образования новой формы путем естественного 0. мы обязаны молодому русскому ботанику, проф. Н. В. Циигеру. На этот раз речь идет не о незначительном изменении растительной формы, а об несомненном происхождении путем естественного О. новых видов растения и притом не сочиненных ad hoc самим автором, как пресловутия petites espeees Жордана {см.) или Энотер Де-Фриза {см.), а несомненно давно установленных и принятых ботаниками видов. В книге, посвященной этому исследованию, более 300 страниц с множеством иллюстраций; остановимся на самом выдающемся случае и, понятно, в самых кратких чертах. Это одно из так называемых льняных растений (plantae linicolae)—рыжик (Са-mellina linicola), давно обращающая на себя внимание, засоряющая льняные посевы сорная трава. Уже самое название, указывающее на ея местонахождение, делает очевидным еяпоявление на площадях, подвергшихся человеческой культуре. Самия тщательные исследования убедили автора, что нигде, помимо льняных посевов, оно и не существует. Это исключительное местонахождение на культурных площадях доказывает историческое и, как показывает автор, сравнительно недавнее историческое происхождение этого вида, делающее несомненным, что именно в этой обстановке он возник и вне ея не может существовать. Тщательное сравнительное изучение ближайших видов приводит автора к заключению, что изученный вид мог произойти из одного из них путем превращения в направлении от так называемых „сухолюбовъ11 (ксе-рофилов) в растения „влаголюби-выя“ (гигрофилы), способные существовать лишь в условиях достаточной влажности и затенения соседними растениями, т. е. именно в тех условиях, которые представляют площади, занятия под лен, чем и объясняется тот факт, что, возникнув в этоий благоприятной для него среде, он не может расселяться обратно за ея пределы, где продолжают существовать растения—его предки. Здесь возникает вопрос, почему же, как же этот новый вид проник и продолжает занимать эту благоприятную культурную площадь, продолжающую оставаться недоступной для его уцелев-ших предковъе Ответ очень прост: он вступил в борьбу с человеком и победил, перехитрил его. Понятно, это только метафорическое выражение, так же как и самое выражение „естественный 0.“. Человек, ограждая свои посевы льна от вторжения сорных трав, придумал разные сортировки и отборные машины, которыя, пропуская через свои сетки мелкие семена сорных растений, отбирают сравнительно крупные семена льна. Только те представители рыжика, которые стали производить более крупные семена, обманули рассчеты человека и проникли вместе с семенами льна на запретную площадь, где под влиятем благоприятных условий с течением времени выработался новый вид Camellina linicola, вся организация которого отражает на себе влияние новой завоеванной им среды и делает невозможным возврат его в среду старых „сухолюбовъ“, из которой он выбрался в новую более благоприятную обстановку, не для него подготовленную человеком. Смешивать этот случай с искусственным О., как это делают некоторые ботаники, немыслимо, так как 0. совершается именно наперекор человеку, деятельность которого является таким же слепым фактором по отношению к полученному результату, как любая другая сила природы. В этом исследовании нроф. Цингера мы имеем первый несомненный пример появления в заведомо историческую эпоху новой действительно видовой формы вследствие естественного 0. одного определенного полезного свойства, именно величины семян. Но исследование это замечательно еще в другом, весьма важном, отношении. До самого недавнего времени (Бэтсон 1914 г., Вильсон 1915 Г.)

встречаются еще такого рода возражения против учения о естественном 0. Положим, говорят, оно объясняет происхождение признаков полезных, но ведь не все видовые признаки полезны; значит, это только теория происхождения приспособлений, а не видов. На это Дарвин и дарвинисты отвечают очень просто: где нет вопроса,— нет и надобности в ответе. Та или иная форма организма сама по себе не представляется вопросом, так же как и форма кристалла. Никогда не возникало вопроса, для чего служат кристаллу ребра и углы. Вопрос возникает только тогда, когда обнаруживается служебное значение органов, например, цветов или листьев; тогда возникает и вопрос, каким образом случилось, что эти органы в таком совершенстве соответствуют своему отправлению, и единственным ответом на этот один общий, но в безконечных вариациях повторяемыйприродой вопрос является учение Дарвина. Вопрос же, в силу каких условий, под влиянием каких физических факторов происходят изменения, подхватываемия и закрепляемия 0., равно как и уничтожаемия им, вопрос совсем иного порядка, о нем будет речь ниже. Но если учение Дарвина не касается по существу строений или вообще особенностей организации безразличных или бесполезных, то оно указывает, на еще одно свойство организмов, названное Дарвином соотношением, correlation, которое может объяснять факт одновременного присутствия в видовых формах известных, полезных и неизменно сопровождающих их, повидимому, безразличных или бесполезных признаков. В силу этого начала соотношения, эти признаки находятся в какой-то (по большей части ближе не разъясненной) органической связи и передаются вместе—полезные, потому что они полезны, а бесполезные, потому что связаны с полезными. Такой тщательно изученный пример соотношения проф. Цингеру и удалось найти у Camellina linicola и не только установить факт связи, но обнаружить его причинную зависимость. Все видовые признаки этого растения находятся во вполне понятном соотношении с основным полезным его признаком—величиной семян. „Выражаясь языком математиков, мы можем сказать, что по существу главной переменной в нашем ряде видов является величина семени, величина же цветков и стручков, их число, относительные размеры их частей, густота кистей, длина и размеры цветоножек, число ‘семян в стручке суть функции этой переменной“,—так формулирует автор свой основной вывод. Наконец, ему удалось показать, что условием образования больших семян и всех сопровождающих их свойств является именно более влажная и затененная среда. Таким обра- зом проф. Цингеру удалось во всех подробностях изучить процесс образования новых видов путем естественного 0. и объяснить его во всех его подробностях. Действие естественного 0. нередко уподобляли действию сита или решета. В исследовании проф. Цингера это словесное уподобление превратилось в действительный естественно-исторический факт.

Приведенных трех примеров достаточно, чтобы показать полную несостоятельность возразкения, будто учение о естественном 0.только философская теория, дедуктивный вывод, а не научно обоснованный факт. Оно являетсянеот-разимым дедуктивным выводом из трех несомненных и неизменно присутствующих фактов — изменчивости, наследственности и перенаселения. Оно подтверзкдается безчисленными фактами искусственного 0., ничем не отличающимися от естественного 0., особенно в тех случаях, когда процесс сводится к тому зке, чем он является в природе, т. е. к элиминации неудовлетворительных особей, т. е. их уничтожению в больших размерах (как у Бурбанка). Оно обнаруживается, наконец, непосредственно в природе,как в приведенных трех примерах, устраняющих к тому зке побочные возражения: будто первоначальные стадии отбора (incipient stages) не обладают необходимою для того ценностью (Se-lectionswerth); и будто не доказано получение путем естественного 0. новых видовых признаков, не обладающих полезными качествами.

Дарвин не останавливался на подобных частных случаях применения естественного О., но зато он показал, как он применяется к разъяснению целых обширных категорий фактов.

Этому была посвящена его деятельность после появления „ИИроисхозкде-ния видовъ“. Остановимся на нескольких примерах и посмотрим, как дополняет их современная наука, следуя в намеченном им направлении. Изучение цветочных органов приводит к заключению, что у очень многих растений существуют различные, иногда очень сложные приспособления, определяющия, вместо самоопыления, перекрестное опыление мезкду различными особями посредством перенесения пыльцы ветром, водою или насекомыми (Шпренгель).

Но эти факты были почти забыты, когда Дарвин напомнил о них, подкрепив их новыми тщательными наблюдениями и опытами над орхидными, над так называемыми ди- и три-морфными цветами и так далее С точки зрения естественного 0. появление таких сложных форм, притом представляющих в самых разнообразных группах растительного царства приспособление к достижению одного и того зке результата, не мо-зкет быть объяснено иначе, как допущением, что результат этот полезен. Дарвин предпринял экспериментальное исследование, в котором доказал, что перекрестное оплодотворение действительно дает начало более могучему и плодовитому потомству—’вывод, который и до настоящого времени недостаточно оценен исследователями в области наследствеенности (например, Бэтсон и меи-дельянцы не заметили, что эти явления отражаются и на некоторых опытах Менделя, именно тех, которые они цитируют, и делают их неубедительными). Таким образом получается ключ к объяснению самого факта распространенности этих приспособлений. Раз они полезны, они являются материалом для 0. Вторым примером Дарвину по служили насекомоядные растения. Факт улавливания насекомых растениями был известен еще в XVIII столетии, но еще в 60-х гг. XIX в выдающиеся ботаники (Дюшартр) отказывались допустить, что это действительно процесс питания,—это казалось им слишком чудесным, т. е. порождением телеологического склада мышления наблюдателей. Для Дарвина, наоборот, такие сложные приспособления снова между представителями различных царств были мыслимы именно как результат отбора, но тоида они возмозкны только под условием их полезности как процесса питания. Снова целым рядом точных наблюдений и опытов он проверяет известные факты, дополняет их многочисленными и еще более ценными новыми и снова создает целую новую теорию питания растений на счет зкивотных—теорию, между прочим, давшую толчок длясоздания новой главы физиологии растений—о протеолитических ферментах. Третьим примером послужили ему вьющияся растения; здесь само собою было очевидно, что они исторического происхождения, т. е. могли появиться, когда уже существовали другия растения, к которым они приспособлялись. Польза была также сама собой очевидна. Пользуясь готовой поддержкой других растений, они могли развить большую поверхность листьев, этих главных органов питания, при сравнительно малой затрате строительного материала на свои тонкие стебли. Загадочным на этот раз представляется факт, что эта сложная способность образовать вьющиеся стебли встречается в многочисленных и притом разрозненных группах растений. Значит, она возникала в течение всей истории растительного мира не раз и совершенно независимо. Это невольно наводило на мысль, не присуще ли растениям вообще и стеблям в особенности то круговое направление роста (cireumnatation), которое он нашел у вьющихся растений, в их способности расти не отвесно, а по винтовой линии, охватывая своими кольцами стволы других растений. Предположение это он доказал в делом томе исследований, обнаруживших присутствие в едва заметной форме того вращения вершины растущих органов, которое так наглядно обнаруживается у органов вьющихся. На этих трех примерах Дарвин показал, в каком направлении должны быть предприняты исследования для подтверждения верности его учения о происхождении организмов путем 0. Прежде всего нужно раскрывать значение, -т. е. пользы данной особенности строения или отправления, как это сделано во всех трех приведенных случаях. Этому данному им направлению соответствует целый новый отдел биологической науки, для которого Гэккель предложил название экологии. Проще было бы назвать его экономикой, экономикой растений, экономикой животных, и во всяком случае совершенно неуместно называть его биологией (ам.), как это делают нередко, особенно разные популяризаторы. Второе направление, которому дало толчок учение о естественном 0., это—раскрытие тех промежуточных шагов, тех степеней приближения к совершенству, через которые проходит организм, направляемый естественным 0. Это направление выразилось в том необычайном оживлении и развитии, которое обнаруживалось в области сравнительной анатомии и особенно эмбриологии в первия десятилетия после появления „Происхождения видовъ“, особенно в том направлении, которое получило название теории рекапитуляции, или биогенетического закона. Соответственно с изменением основного взгляда изменилась или усложнилась самая задача этих отделов биологии. С одной стороны, так как естественный 0. не предполагает абсолютного совершенства получаемых результатов, то приобретает интерес и указание на некоторые недостатки, несовершенства организмов, чему соответствует также новый отдел науки, названный Гэккелем дистелеология,—обстоятельство, которое необходимо напомнить в виду беззастенчивого обвинения Дарвина и дарвинистов в каком-то Пан-глоссовском оптимизме (как это позволил себе недавно Бэтсон). С другой стороны, является стремление показать, что и промежуточные ступени в процессе совершенствования, обнаруживаемия сравнительной анатомией и эмбриологией, обладают относительной полезностью, оправдывающей предположение, что оне могли быть предметом отбора. Образец такого трактования фактов уже много лет тому назад дал английский эмбриолог ЭДаршаль в применении к одному очень сложному случаю—к глазу моллюсков. Он показал на этом примере, что различные стадии эмбриологического развития глаза головоногих моллюсков не только соответствуют окончательной форме этого органа у р азличных представителей клас са моллюсков, но что в то же время каждая такая ступень соответствует новой степени физиологического совершенствования и, следовательно, имеет известную селекционную ценность. Вот как талантливый молодой ученый осуществил эту задачу уже четверть века тому назад. „Если история развития должна быть рассматриваема как сокращенное повторение истории предков, тогда различные ея стадии должны быть возможными в действительности, эта история должна быть возможной, т. е. все ступени этой исторической лестницы должны быть практически осуществляемы. Естественный 0. объясняет совершенство строения сложного органа путем приобретения организмом ряда промежуточных ступеней, каждая из которых представляет в сравнении с предшествующей известные преимущества, достаточные для сообщения ему некоторых шансов в борьбе за существование. Мало того, чтобы последняя стадия была совершеннее первой, каждая промежуточная должна быть существенным успехом на этом пути. Хорошим примером эмбриологического ряда форм, удовлетворяющого этому требованию, может служить развитие глаза у высших головоногих моллюсков. Первой стадией является немного вдавленный участок слегка измененной кожи. Вокруг этого места эпидерма образует слегка возвышающуюся окраину. Разрастаясь, эта окраина образует ямочку, так что первоначально изменившийся участок уже оказывается на дне этой ямочки, сообщающейся небольшим отверстием с внешней средой. Отверстие все более и более суживается, так что ямочка превращается в замкнутую полость. В момент полного смыкания отверстия образуется каплевидный отросток прозрачной кутикулы, вдающейся в полость глаза. Последующим наложением таких же прозрачных концентрических слоев образуется шаровидная линза глаза, и его развитие заканчивается гистологической дифференцировкой на внутренней стенке пузыря, превращающей ее в сетчатку. Параллельно с этим образующияся кожные складки вокруг глаза дают начало ирису и векамъ“.

„ Каждая стадия в этой истории развития представляет физиологическую ступень в усовершенствовании органа и каждая из них сверх того соответствует окончательной ступени развитияглаза у какого-нибудь моллюска. Самая ранняя стадия этого развития, когда глаз представляет вдавленную и слегка измененную поверхность кожи, соответствует простейшему глазу у Solen. На той стадии, когда глаз представляет ямочку с широким отверстием, он сохранился у Patella. Это уже значительное усовершенствование, так как погруженные в ямочку чувствующия клеточки более защищены от случайных повреждений. Уменьшение отверстия на следующей стадии, с виду незначительное изменение, в действительности представляет громадный шаг вперед. До этой поры глаз различал только свет и тьму: образование изображения было невозможно. Теперь, благодаря малости отверстия и пигментации стенок ямочки, получается уже изображение, хотя и туманное (вспомним pin-hole camera—фотографические камеры с простым отверстием в бумаге, сделанным булавкой, вместо линзы). Этот тин глаза встречается у Nautilus. Затягивание отверстия прозрачной пленкой, не изменяя существенно оптических свойств глаза, ограждает его от проникновения в полость посторонних тел. Образованием линзы через наложение новых слоев прозрачной кутикулы, представляющим следующую и очень существенную ступень усовершенствования достигается большая ясность и яркость изображения. Таким глаз сохраняется у брюхоногих. Наконец, образование ириса и век служит для лучшей защиты глаза и представляет большое усовершенствование в сравнении с неуклюжим приспособлением для этой цели у слизняковъ“.

Полезность приспособления, служащая ключем для объяснения его образования путем естественного 0., породила, как сказано выше, экологию, а самый факт, что она осуществляется историческим процессом постепенного усовершенствования, объясняет, почему это совершенство даже в лучшем случае не бывает абсолютным, а только безконечно к нему приближается, как это видно из истории развития глаза, представленной Маршалем, а также из часто приводимого изречения Гельмгольтца, что даже глаз человека, этот самый совершенный из органов, представляет некоторые несовершенства, если к нему отнестись со всей строгостью, с которой оцениваются лучшие оптические приборы. Отсюда является понятным, что рядом с изумительными приспособлениями встречаются и недостатки, особенно в области атрофирующихся, вырождающихся органов, примером чего может служить орган, так часто заставляющий о себе говорить, — отросток слепой кишки, вызывающий болезнь аппендицит. Это, во всяком случае, исключение из общого правила об основной приспособленности организмов к условиям их существования и составляет предмет дителеологги, о чем, как мы указали ранее, противники Дарвина умышленно забывают, утверждая будто эти факты несовместимы с естественным 0.

Другие противники Дарвина с американским геологом Коопом во главе полагают, что нашли что-то новое в заявлении, что естественный О., сам по себе ничего не создает, следовательно, не создает и совершенства,

т. е. приспособленности организмов. Но эту истину Дарвин высказал на первых же страницах своей книги и в течение всей своей жизни высказывал все в более и более решительной форме. Создает материал для 0. изменчивость организмов (смотрите), а орудием к тому служит действие среды. В письме к Гёксли он высказывает эту мысль даже с совершенно необычной для англичанъэнергичноетыо: „Кой чорт изменяет формы, если это не внешния условияе“ Все последующее развитие науки было подтверждением верности его воззрения, и ответом на него снова явилось развитие целого нового направления в науке — экспериментальной морфюлогии. Поясним это на нескольких примерах. Лежащее в основе приспособления цветов к перекрестному опылению насекомыми превращение формы цветка из лучистой в cuMMempunecKijio (как, например, у орхидных, губоцветных и других) вызывается первоначальнодействием силы тяжести. Мысль эта была в первый раз высказана Спенсером на основании сравнительных наблюдений (у цветов с прямою стоячей или поникшей цветоножкой или в кистях у конечных и боковых цветов), позднее экспериментально подтверждена Фёхтингом. Образование вьющихся стеблей и лежащия в основе его явления круговой нутации находятся в зависимости также от действия силы тяжести, как это показал Баранецкий. Эти и подобные им явления зависимости формы и строения растений от внешних факторов (тяжести, света, влажности, сухости и так далее) легли в основу новой главы физиологии растений (позднее и зкивот-ных), получившей название экспериментальной морфологии, и еще другой новой отрасли ботаники—физиологической географии растений. Но одно изучение физических причин, вызывающих изменение органических форм, в свою очередь не дает ключа к объяснению их приспособленности (как это пытались утверждать Ко-оп, Генсло, Варминг и друг.). Обстоятельное доказательство несостоятельности этой теории так называемого „прямого или самоприспособления“ (directe Anpassung) дал в своей книге Детто (смотрите литературу). Таким образом изучение процесса „естественного отбора“ распадается на три последовательные задачи, которым соответствует целый ряд вновь возникших научных дисциплин: сначала устанавливается полезность данного органа или отправления, чему соответствует экология, или экономика (растений или животных). Затем выслеживается ряд промежуточных форм, приведших к развитью сравнительной анатомии и эмбриологии на физиологической основе, и, наконец, раскрываются те физические процессы, которые определяют возникновение этих окончательных и связующих форм,—экспериментальная морфология и физиологическая география растений и эисивотных. Это оживление почти всех отделов биологии и возникновение совершенно новых служит лучшей мерой значения этой „рабочей гипотезы“. Гипо-

Отбеливаниф, или беление, весьма распространенный прием работы, применяемый в большинстве случаев как подготовительная перед крашением (смотрите красильное производство) операция для хлопчатобумажных, льняных, джутовых, шелковых и шерстяных изделий, в писчебумажиом производстве, для улучшения внешнего вида мехов, перьев, кости, соломы и тому подобное.

Наиболее употребительными отбеливающими веществами являются: белильная известь, перекись водорода, озоп, сернистая кислота и электролитически приготовляемый из поваренной соли белящий раствор хлорно-вагистопатровой соли. Все указанные выше отбеливаемые материалы содержат на ряду с другими посторонними веществами: жирами, воскамн, пектиновыми веществами и т. и. также и естественные пигмфпты, которые ц придают даже очищенному от примесей волокну неприятный вид и, конечно, препятствуют окрашивапию, в особенности окрашиванию в какие-нибудь яркие, светлые оттенки цвета. В зависимости от природы отбеливаемого материала (растительного или животного происхождения) употребляются те или другия отбеливающия вещества.