Живое и неживое. В поисках определения жизни - Карл Циммер

Королевской горной школе и одним из самых выдающихся популяризаторов науки. Он писал очерки для журналов и читал лекции, адресованные «трудящимся». Кроме того, Гексли находил время изучать жизнь, разбирая свою коллекцию с «Гремучей змеи». Хотя его экспедиция закончилась, он теперь был достаточно влиятелен, чтобы получать новые образцы от всех натуралистов Британии, работающих на кораблях. Научная карьера Гексли началась с вылавливания странных форм жизни с поверхности океана, но к концу 1850-х гг. его внимание погрузилось в темные водные глубины.

Чтобы подготовиться к прокладыванию телеграфных кабелей, которые соединят Англию с остальной Европой, а затем и с США, целая флотилия приступила к обследованию морского дна. Как и всех биологов, Гексли интересовало, живет ли там кто-нибудь. Он поручил океанографам сохранять немного ила, который они будут поднимать, и заспиртовывать его в надежде сохранить мягкие ткани, иначе те разложатся, пока доедут до лаборатории.

Среди кораблей, с которых поступил ил для Гексли, было гидрографическое судно «Циклоп». В июне 1857 г. оно отплыло от ирландского острова Валеншия в направлении Ньюфаундленда. На его пути лежало обширное возвышение морского дна, получившее название Телеграфного плато. Капитан, Джозеф Дейман, ожидал, что оно сложено жилами гранита. Однако команда судна подняла со дна «какое-то мягкое рыхлое вещество, которое назвали илом за неимением лучшего»[199].

Когда этот ил прибыл в Лондон, Гексли обнаружил, что тот содержит причудливые микроскопические пуговки, каждая из которых состоит из концентрических слоев, окружающих центральное отверстие. Исследователь не знал, как они оказались на Телеграфном плато – отвалились от обитающих в иле животных или же спустились из верхних слоев океана. Однако пуговкам требовалось название, и Гексли окрестил их кокколитами. Он составил краткий отчет для флота и поставил банку с илом на полку, где она простояла десять лет. Это десятилетие для Гексли оказалось напряженным: он участвовал в разработке новой теории живого.

_______

Одним из важнейших новых знакомств, которыми обзавелся Гексли по возвращении из экспедиции «Гремучей змеи», стало его знакомство с Чарльзом Дарвином. Сорокаоднолетний к тому времени Дарвин был знаменит в основном благодаря собственному кругосветному путешествию на корабле «Бигль». Насколько было известно, с тех пор он занимался усоногими рачками – морскими уточками. Дарвин и Гексли происходили из разных вселенных одной и той же Англии: Гексли рос в бедности, Дарвин происходил из богатой семьи и никогда не работал ради пропитания. Но оба мгновенно осознали, что их объединяет одержимость жизнью во всем ее загадочном разнообразии и отчаянное желание найти принцип, который бы все объяснял.

В 1856 г. Дарвин на неделю пригласил Гексли в свой загородный дом. Там он поведал гостю большой секрет: как и его дед Эразм, он пришел к убеждению, что живое эволюционирует. Но Чарльз не стал выражать эту идею в стихах. Вместо этого он разработал подробную теорию, которую и изложил перед Гексли. Именно естественный отбор превращал старые виды в новые, в другие формы жизни. Каждый вид, утверждал Дарвин, всего лишь веточка на древе жизни.

До того момента Гексли скептически относился к эволюции, но теперь же воодушевился, признав, что Дарвин преуспел там, где другие потерпели неудачу. Пока Дарвин укрывался от посторонних в своей загородной усадьбе, Гексли популяризировал его теорию в циклах лекций и журнальных публикациях. Он призывал своих коллег-биологов развивать проект Дарвина дальше и сводить ветви древа жизни воедино. Узнав больше об эволюционном древе, они смогут спуститься к самому его основанию – к тому этапу в истории, на котором зародилась жизнь. «Если гипотеза эволюции верна, то живая материя должна была возникнуть из неживой»[200], – заявил Гексли.

Лучшим местом для поиска свидетельств этого перехода, по его мнению, был тот самый ил.

Догадки Гексли имели почтенную родословную. Их истоки уходили более чем на сто лет назад, к тем временам, когда Абраам Трамбле занимался полипами. Тот обнаружил в этих животных желеобразное вещество, которое как будто обладало жизненной силой. Альбрехт фон Галлер наблюдал это вещество в препарируемых им животных и предполагал, что оно отвечает за раздражимость. Виталисты – последователи Трамбле и Галлера – пошли еще дальше. Они утверждали, что этот кисель и есть сущность жизни и присутствует в организме у всех видов.

Немецкий биолог Лоренц Окен даже дал этой желеобразной массе название – Urschleim, т. е. «первобытная слизь»[201]. Окен представлял ее себе как протяженную сплошную субстанцию, самозародившуюся на ранней Земле. Затем она распалась на микроскопические комочки живой материи, которые впоследствии эволюционировали в нынешнюю сложную жизнь. Но даже в наши дни, утверждал Окен, первобытная слизь все еще переживает циклы сотворения и разрушения в организмах всех живых существ.

Окен пропагандировал Urschleim в форме чрезмерно фантастических рассуждений, не подкрепленных никакими опытными данными. Однако и более здравомыслящие биологи постепенно приходили к согласию, что живое состоит из универсального киселя. В 1830-е гг. французский зоолог Феликс Дюжарден обнаружил некое «живое желе» внутри одноклеточных микроорганизмов. Новые доказательства принесло изучение под микроскопом тканей растений и животных, которые, как оказалось, состоят из клеток. Заглядывая внутрь клетки, биологи XIX в. неизменно находили всё то же живое желе[202]. «Новое определение клетки было так или иначе связано с пенистым комком слизи»[203], – пишет историк Дэниел Лю.

Эта слизь шевелилась и трепетала. Она двигала клетками изнутри. «Не осмелюсь выдвинуть даже самого осторожного предположения о причинах этого движения»[204], – признавался в 1846 г. немецкий биолог Гуго фон Моль. Через несколько лет ученые договорились называть эту таинственную пенистую слизь протоплазмой. А вскоре возникло подозрение, что протоплазма не просто наделена витальной силой движения – она, возможно, также осуществляет химические процессы, в результате которых появляются органические молекулы. Возможно, она организует внутреннюю структуру клеток. Возможно, она разрывает клетку, чтобы образовались две, и управляет формированием ее в сложный зародыш. Казалось, протоплазма всемогуща.

Гексли, сам не будучи химиком или специалистом по клеточной биологии, пристально следил за накоплением данных в пользу того, что протоплазма – основа жизни. Если эволюция подобна бегущей во времени реке, решил он, то протоплазма – вода в ней. Именно протоплазма передавалась из поколения в поколение и каким-то образом порождала новые эволюционные формы. «Если все живые существа развились из предшествующих форм жизни, – писал Гексли, – то достаточно, чтобы на земном шаре единожды возникла всего одна частица живой протоплазмы».

В начале 1860-х гг. канадские исследователи обнаружили, как им показалось, ископаемую протоплазму. В древнейших известных науке на тот момент породах они нашли покрытое раковинкой окаменелое существо размером с соринку. Биолог Уильям Карпентер, внимательно рассмотревший этот организм в микроскоп, описал его как «малую частицу явно гомогенного желе»[205].

Карпентер назвал новый вид Eozoön[206] – «животное зари». Узнав о нем, Чарльз Дарвин дополнил издание «Происхождения