Начало и вечность жизни

скачать книгу бесплатно

Но научные вопросы не решаются политическими или религиозными симпатиями и антипатиями. Пастер победил, ибо он глубже смотрел в явления жизни, чем его противники, научное мировоззрение которых, в общем, основывалось на более узком фундаменте.

К тому же времени – к 1860?м годам – закончился и выяснился и другой многовековой спор в пользу биогенеза, который вели еще в XVII столетии Реди и Валлисниери. Выяснился окончательно биогенез паразитных червей человека и высших животных. Еще в 1864 году К.М. фон Бэр (1792–1876), касаясь этого вопроса, считал вопрос не решенным для паразитных червей, хотя в это время уже были опубликованы работы Ван Бенедена (Р. van Beneden, 1809–1894) и Кюхенмейстера (S. K?chenmeister, 1821–1890), а вскоре и другие, разъяснившие впервые значение разных животных – хозяев паразитов – в сложном цикле их развития и этим путем позволившие просто объяснить явления, веками возбуждавшие сомнения. Их работы, начавшиеся в 1850?х годах, проложили путь, по которому пошла научная мысль и, в сущности, уже в 1864 году вопрос был ясен, но этого не видел Бэр. Вскоре в этой области обычный биогенез перестал вызывать какие бы то ни было сомнения.

Таким образом, с 1860?х годов принцип Реди вошел в научное сознание в еще большей степени, чем раньше. Особенно увеличилось его значение благодаря развитию учения о клетке. Для клетки, элементарного организма, из которых составлен сложный организм большинства животных и растений, стал тот же вопрос, который является и для отдельного – простого и сложного – организма. Откуда зарождается клетка? Получается ли она из клетки же или образуется гетерогенезом или каким-нибудь особым биогенетическим путем вроде того, который Реди допускал для насекомых галл и для внутренних паразитных червей? В конце концов в 1850?х годах победило течение, руководимое Вирховым (К. Virchow, 1821–1902): Omne cellula е cellula, всякая клетка из клетки. И мы знаем, что этот процесс идет дальше – всякая клетка происходит из себя подобной. По мере углубления в строение клетки она оказывалась все более и более сложной. Мы видим в ней до известной степени автономные части, и для них пришлось допустить то же представление omne nucleus е nucleo, omne plastida е plastida – ядро происходит из ядра же, пластида из пластиды.

Это явление, открывающееся в клетке, имеет сейчас огромное значение, так как оно позволяет критически отнестись к тем новым проявлениям гетерогенеза, которые начинают вырисовываться на научном горизонте XX века.

За 60 с лишним лет, протекших после знаменитого парижского спора, накопился огромный материал, исключивший из возможного гетерогенеза и археогенеза без исключения весь известный нам животный и растительный мир, тот мир, основой которого является клетка. Но за последние годы нам открываются за пределами его новые горизонты. С одной стороны открываются организмы, не дозволяющие морфологического изучения, невидные в микроскопы и даже ультрамикроскопы, соизмеримые с длинами световых волн. Для них являются перед нами в XX веке те же вопросы, какие в XVIII веке вызвало изучение микроскопических организмов. Существа ли это нового рода или такие же, как те, к которым приложим принцип Реди? Пойдет ли научное развитие здесь по старому пути, повторился ли новый взрыв гетерогенеза, который будет временно иметь место в науке, пока эти природные тела не будут точно изучены, или же действительно здесь мы подходим к новому и ранее не наблюдавшемуся явлению жизни?

Сторонники гетерогенеза и археогенеза все время продолжали и продолжают свою работу и после того, как главное течение научной мысли ушло в другую сторону. Научная традиция здесь не прерывалась. После Пуше, Бастиана, Бэшана сейчас целый ряд их последователей не оставляет своих исканий. Они переносят в мельчайшие проявления жизни, в более элементарные тела, чем клетки – в микрозимы, геммулы и т. д., – явления гетерогенеза или абиогенеза.

Те глубокие изменения в научных воззрениях биологов, связанных с представлением о клетке как единой форме организации, строящей организм, которые происходят в XX веке, несомненно, заставляют внимательно присматриваться к этим новым исканиям, пытающимся возродить старые представления.

Признавая отсутствие гетерогенеза или археогенеза в настоящее время в организмах, так или иначе сводимых к клетке, возможно предположить, что эти явления будут существовать в том новом мире живых форм, который имеет иную структуру, для которой клетка является отличным от них сложным образованием.

В клетках начинают открываться сторонние – независимые от них мелкие организмы – бактерии по одним, и несовершенные организмы, то есть микрозимы – по другим. Эти тельца освобождаются из содержимого клеток при их разрушении и способны, в некоторых, по крайней мере, случаях к существованию после смерти клеток и гибели составленного из них организма. Эти явления, охваченные теоретическими построениями, например Л. Портье (1919), приводят к механизмам, очень схожим с теми, какие строились Нэдгамом или Бюффоном. Однако неясен вопрос о происхождении этих бактерий или микрозим. Ничто не указывает, чтобы они не были подчинены принципу Реди. И это допустимо как по отношению к микрозимам клеток, так и к случаям их внеклеточного существования, если это возможно.

И с этой точки зрения приобретает особое значение то, что все мельчайшие элементы в клетке, которые мы можем реально изучать и которые хорошо изучены – ядра или разного рода пластиды – неуклонно указывают нам на то, что для них нет ни гетерогенеза, ни археогенеза, ни даже расширенного биогенеза. И здесь приходится допустить резкую границу между этими мельчайшими проявлениями жизни и косной материей.

Как будто та же преемственность во времени – и независимость от косной материи, – какая наблюдается для целых организмов, сохраняется неизменной и в их морфологически обособленных частях.

Сейчас мы должны признать, что:

1) факты не дают нам ни одного указания на образование археогенезом или гетерогенезом – из мертвой или неживой материи – какого-нибудь организма в наблюдаемых на земной поверхности проявлениях жизни;

2) все до сих пор поставленные опыты такого синтеза живого неуклонно давали отрицательные результаты. Живое не получено из мертвого, и нет ни малейшего успеха – никакого достижения – в этих исканиях;

3) история науки указывает, что представления об археогенезе (или гетерогенезе) существовали только до тех пор, пока данная группа организмов была плохо изучена. Начиная с конца XVII столетия постепенно область возможного археогенеза (абиогенеза) суживалась, и наконец, в настоящее время не осталось ни одного вида животных или растений, для которых можно было бы допускать его существование.

И, однако, несмотря ни на что, мы видим, как все неуклонно возрождаются искания абиогенеза. Человеческая мысль не мирится с неудачами опытов и накопленным вековым научным наблюдением выводом. Она ищет созданное ею явление, не находимое в природе.

Отчасти это объясняется тем, что представление об археогенезе и гетерогенезе имеет корни не в науке, а в философских исканиях. Отрицательный вывод научного искания не может разрушить представления, с ним неразрывно не связанного.

Но жизненность его определяется и другой причиной. Необходимость признания гетерогенеза или археогенеза сейчас или когда-нибудь на Земле или где-нибудь вне ее пределов кажется огромному большинству натуралистов и философов логически неизбежной.

Несмотря ни на что, человечеству кажется, что жизнь должна была бы когда-то иметь иное начало, чем то, которое мы наблюдаем в зарождении живого организма из такого же живого.

Прежде чем перейти к рассмотрению логической правильности этого убеждения, необходимо точнее определить область явлений, для которых наука не находит проявлений абиогенеза (и гетерогенеза).

III

Мы можем считать их отсутствие в современных процессах Земли – среди известных ныне организмов – доказанным.

Но было ли это так всегда в течение геологической истории, существовало ли для всех тех бесконечных видовых форм живого вещества, которые населяли нашу Землю в прошлые геологические периоды?

Обращаясь к геологическим фактам, мы должны констатировать, что первые прямые указания на существование живых существ на Земле мы наблюдаем в древних докембрийских отложениях, относимых к альгонкской эре[25 - Альгонк – ныне устаревшее название эпох, относящихся к докембрию. По современной геохронологии равен протерозою. – Прим. сост.], к ее концу. И уже здесь мир организмов наблюдается в таком развитии, которое несомненно указывает, что альгонкской фауне предшествовали бесчисленные века более древних организмов, которые не оставили нам своих следов или следы которых до сих пор не найдены. Мы должны признать, что начало жизни, если оно было, уходит куда-то в глубь геологических веков. Нет никаких сомнений, что все организмы, остатки коих наблюдались в этих древних геологических слоях, образовались обычным путем, биогенезом обычного типа. Ни один палеонтолог не решится допустить – и никто не допускал – абиогенез для объяснения происхождения древних организмов, остатки и следы которых мы находим в каменной летописи геологических времен.

Но куда девались следы этих организмов? Ниже почти палеонтологически безмолвных альгонкских слоев лежат огромные толщи слоев архейской эры, палеонтологически совершенно безмолвные, для которых геологи сейчас признают большую длительность времени, чем для всех геологических периодов, охваченных жизнью, вместе взятых.

Характер этих слоев выяснился только путем медленного научного творчества. Более ста лет тому назад, в начале XIX столетия, ясно стало, что всюду на земной поверхности ниже слоев, содержащих остатки организмов, лежат слои безжизненные. Это наблюдение произвело огромное впечатление и оказало огромное влияние на научную мысль. Строгий и яркий ученый, всегда основывавшийся на фактах, сторонник биогенеза Кювье указывал с удивлением, что наука вынуждена поставить вопрос о начале жизни на Земле, так как, очевидно, было на Земле время, когда на ней жизни не было. Каким путем на ней появилась жизнь, он не решал, но вопрос он поставил совершенно ясно и указал, что наука не может с ним не считаться. Это было для него совершенно новое явление, новый научный факт. Натуралисты, более смелые в своих спекуляциях, – а философскими спекуляциями было охвачено естествознание первой четверти XIX века, – шли дальше. Сторонники космической жизненной силы, например, Тревиранус, считали, что жизненная сила, как всякая другая сила в космосе (например, сила тяготения) существует и действует всегда, предполагали, что жизненная сила проявлялась в этих стадиях Земли в иных формах, чем теперь, что вся материя была тогда охвачена жизнью, не было резкого разделения между живым и мертвым, сама Земля жила как организм. Эти идеи Тревирануса (1805) чрезвычайно напоминают те философские спекуляции, которые лежат в основе одной из философских систем, очень живой в наше время – философии Фехнера (G. Т. Fechner, 1801–1887); они и сейчас имеют последователей. Тревиранус и другие философствующие натуралисты и философы допускали проявления жизни, не связанные с живым организмом, который мы изучаем в зоологии и ботанике, нами за жизнь не считаемые.

Открытие нижних азойных (безжизненных) слоев земной коры совпало с тем влиянием, какое оказала благодаря маркизу де Лапласу (P. marquis de La Place, 1749–1827) в это время космогония на научную мысль. Прошлое Земли явно оказывалось резко иным, чем настоящее, и в реконструкции прошлого нашей планеты мысль пыталась проникнуть в глубь времен, к созданию нашей планеты. Связывая происхождение Земли с былым газообразным или жидким, раскаленным до высокой температуры Солнцем, придавая и Земле в далекие периоды ее существования расплавленное состояние, Лаплас неизбежно считал Землю в этой стадии ее развития лишенной жизни. Открытие азойных слоев отвечало вполне космогоническим представлениям, и в этих слоях, отличающихся и морфологическими особенностями, состоящих из кристаллически слоистых (сланцы, гнейсы) или кристаллически массивных (гранит) пород, начали видеть первичную кору застывания когда-то жидкой, расплавленной планеты. Жизнь тем или иным путем должна была появиться на ней много позже.

Но эти воззрения встретились немедленно с другим представлением о причинах безжизненности этих слоев, которое в конце концов оказалось верным. Кажется, впервые их развил Геттон (J. Hutton, 1726–1797) и его последователь Плейфер (J. Playfair, 1748–1819). По их представлениям, мы нигде не имеем на Земле неизмененных позднейшими процессами слоев; на всем протяжении геологической истории мы, в общем, видим проявление тех же самых процессов, которые мы наблюдаем сейчас. Они тянутся в глубь веков, и под их влиянием слои, когда бы они не отложились, изменяются все больше и больше по мере того, как проходит время. Они изменяются под влиянием сил, и ныне непрерывно действующих. Геттон и Плейфер выдвинули значение явлений метаморфизма, с течением времени изменяющих горные породы до неузнаваемости. «В экономии мира, – говорит Геттон, – я не могу найти никаких следов начала, никаких указаний на конец». Под влиянием этих процессов мы не видим никаких следов первичной земной коры, если она была. Древние следы организмов ими до конца уничтожены, и на некоторой глубине слои, переполненные остатками организмов, превращаются в азойные. Азойные – лишенные жизни – слои представляют из себя всецело метаморфизованные горные породы. Совершенно понятно, что они будут встречены всюду ниже древнейших слоев с признаками жизни.

Несомненно, научная работа XIX столетия выяснила правильность этого взгляда, и анализ азойных древнейших отложений земной коры – архейских пород – выяснил нам с несомненностью, что в них мы видим измененные осадочные породы, отлагавшиеся в среде, где находилась жизнь. Работы лучших знатоков этих отложений, например, Седергольма в Финляндии, указывают нам, что физико-географические условия этих древнейших земных времен были очень близки и очень схожи с современными. И нигде при реконструкции этих физико-географических условий мы не видим никаких указаний на отсутствие жизни – наоборот, мы всюду видим косвенные доказательства ее присутствия.

К этим указаниям развитие геохимии за последнее время прибавляет новое. Строение архейских горных пород, нахождение среди них конгломератов, песчаников, известняков, углистых (графитовых) выделений, глин и т. п. явно указывает на широко развитые в это время процессы выветривания, то есть воздействие атмосферы и гидросферы – кислорода, углекислоты и воды – на силикатовые массивные породы. Мы знаем, что все процессы выветривания идут сейчас при самом энергичном и непрерывном участии жизни, переполнены биохимическими реакциями. Если бы жизни не было, они шли бы иначе. Но никакого различия этих древнейших отложений, связанных с процессами выветривания, от аналогичных современных пород мы уловить не можем. И мы должны признать, что процессы выветривания и тогда, как и теперь, регулировались жизнью, игравшей в них ту же самую роль, какую она играет в них в нашу эпоху. Неизменность продуктов этих реакций и их количественных соотношений служит едва ли опровержимым указанием на существование жизни на всем протяжении альгонкской и архейской эры.

Таким образом, научная мысль в нашем ХХ веке приходит к выводу, что не только в настоящих геологических условиях, но на протяжении всех геологических веков на нашей Земле существовала жизнь, одинаковым образом отражавшаяся на химических процессах земной коры. И нигде здесь мы не видим признака археогенеза или гетерогенеза. Наоборот, все указывает нам на то, что во все это время – десятки и сотни миллионов лет – принцип Реди не нарушался; живое происходило всегда из живого. Современные организмы непрерывно связаны с организмами прошлыми. Живое XX века составляет единое во времени явление с живым веществом – организмами, морфологически нам неизвестными – архейской эры.

IV

Но геологические эры не охватывают всей истории Земли. До них существовала Земля и проходила ее история. Но эта история не может изучаться методами геологии.

В геологии мы, несомненно, постоянно встречаемся с указаниями на явления гораздо более длительные или древние, чем те, которые наблюдаются в архейской эре. О них мы знаем очень мало, ибо мы можем судить о них лишь по косвенным данным. Один вывод по отношению к этому туманному времени может быть сделан с несомненностью: в эти, по сути чуждые нам времена, наша планета была по своим физико-географическим, а надо думать, и химическим (и, может быть, радиохимическим) условиям не похожа на ту Землю, какая изучается в летописях геологии. Условия, изучаемые в этих летописях, не идут без конца в глубь веков существования Земли.

Но какие это были условия, непохожие на нынешние? О них понятие дает нам не геология, а космогония. Эти условия мы не можем выяснить на основании изучения земных слоев, геологу доступных, а так как они по времени предшествуют геологическим периодам, то мы должны относить их не к геологическим периодам, а к предшествующим им космическим периодам существования Земли.

Наши знания о космических периодах истории Земли иного характера, чем наши знания о периодах геологических. Они менее достоверны, основаны на предположениях и гипотезах. Дедукция и гипотеза для них являются основными формами искания истины – конкретное наблюдение отступает на второй план.

Неизбежно проникают космогонические представления в геологию; без них нельзя обойтись, так как космические периоды Земли есть реальный факт: они были и они так или иначе отражаются и до сих пор в окружающей нас природе. И мы упорной работой, коллективным трудом, индивидуальным творчеством можем подойти к их пониманию. Но сейчас мы от этого очень далеки и едва ли подошли в этой области к каким-нибудь прочным научным достижениям.

Бесконечно разнообразны и противоречивы картины прошлого Земли, понимание ее космических периодов, которые научно допустимы и одинаково приводят они к тому состоянию Земли, которое изучается в геологии. Одновременно существуют и представления о Земле как исконной части Солнечной системы, постепенно переходящей из газообразного и расплавленного состояния в ту твердую с поверхности холодную планету, какую мы реально наблюдаем, и те представления, которые принимают ее зарождающейся из медленно собирающихся скоплений твердых космических телец или даже пыли или допускают появление ее в Солнечной системе как стороннего, двигавшегося в мировом пространстве тела, захваченного притяжением Солнца. Очевидно, космическое прошлое Земли, столь различно возможное, нам научно неизвестно. Мы можем пока в него верить, но не знать.

Не зная научно этого прошлого, очевидно, мы не можем научно решить и вопрос о генезисе в нем жизни, если он произошел в космические периоды земной истории. Другого времени для этого нет, ибо в геологических временах зарождения жизни не было.

Для представления об этом генезисе в космические периоды можно ставить только предположения.

И эти предположения в самой разнообразной форме делались и делаются теми учеными, которые, примиряясь с доказанностью отсутствия археогенеза (абиогенеза) среди современных и ископаемых организмов, переносят его искание, исходя из кажущейся им его логической неизбежности, в космические периоды земной истории.

Среди этих предположений можно отличить два резко различных направления.

Возможно представление, что абиогенез по той или иной причине произошел единожды в земной истории, причем в дальнейшем жизнь передавалась от организма к организму обычным путем – биогенезом. Эти причины могли быть разного характера: проявление воли Творца, как это думал Реди и многочисленные натуралисты позднейших времен; «случай» – единожды происшедшее и не повторившееся исключительное совпадение благоприятных для возможности самопроизвольного зарождения условий и, наконец, особые условия того космического периода истории Земли, когда такой абиогенез оказался возможным. Как легко видеть, все эти теории так или иначе являются выражением веры – или убеждения – в необходимости признания такого абиогенеза для объяснения дальнейшей наблюдаемой преемственной во времени жизни. При такого рода представлении – если мы оставим в стороне первое чисто теологическое ненаучное объяснение – возможно стремиться к опытному воссозданию абиогенеза в наших лабораториях и институтах. Вполне мыслимо, что особые условия «случая» или особой космической среды могут быть найдены и воссозданы человеческим разумом.

Но наряду с такими представлениями об абиогенезе в одном из космических периодов в истории Земли существуют другие представления, которые считают, что абиогенез не может быть воспроизведен в наших лабораториях, так как он связан – совершенно неразрывно – с геологическим временем, со всем эволюционным процессом выявления морфологических форм организмов. Абиогенез по этим представлениям был в начале эволюционного процесса, был, может быть, процессом длительным, неповторяемым в условиях существования Земли, как недостижимо и неповторяемо для нас искусственное превращение позвоночных в их отдаленных беспозвоночных предков. Абиогенез по этим представлениям есть одна из стадий