Жизнь проста. Как бритва Оккама освободила науку и стала ключом к познанию тайн Вселенной - Джонджо МакФадден
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Впрочем, как ни приятно было знакомство с местным электриком-любителем, они приехали в Калабосо с другой целью – заполучить электрических рыб. Описанная в начале главы рыбалка с лошадьми принесла им пять электрических угрей, или gymnoti на языке местных индейцев. Однако не обошлось без неприятных последствий. Гумбольдт вспоминает, как он случайно наступил на живого угря и почувствовал «такую сильную боль и онемение… что потом его весь день мучили боли в коленях и во всех суставах».
Гумбольдт и Бонплан убедились в том, что электрический заряд, который генерируют рыбы, как и обычное электричество, проходит через металл и не проходит через сургуч, а еще, если взяться за руки, он может передаваться от одного тела к другому. Гумбольдт обнаружил еще одно интересное свойство: электрические угри могут управлять своим разрядом и направлять его. Когда один из ученых держал голову рыбы, а другой ее хвост, то шок получал только один из них, хотя разряд мог исходить с обоих концов. В результате многочисленных экспериментов Гумбольдт окончательно убедился в том, что животное электричество имеет ту же природу, что и электричество «проводника, заряженного от лейденской банки или вольтова столба[344]», с той лишь разницей, что животное способно управлять электрическим разрядом.
Гумбольдт провел еще четыре года в Латинской Америке и завершил свою экспедицию легендарным восхождением на непокоренную вершину Чимборасо[345] в Андах, где они с Бонпланом провели первое систематическое биогеографическое исследование растительного мира гор – от джунглей, находившихся у подножия, до лишайников на скалистых вершинах. Гумбольдт регулярно посылал отчеты об исследованиях в европейские журналы, а также отправлял в Берлин или Джозефу Бэнксу в Лондон морским грузом тысячи экземпляров собранных растений и животных, многие из которых были пока неизвестны науке. К моменту возвращения в Европу Гумбольдт уже был самым знаменитым ученым.
Он опубликовал результаты исследований свойств электрических угрей только в 1808 году, и с того времени дискуссии на эту тему приобретают более широкую направленность – ученых теперь интересует природа животного электричества в целом. Особо значимым событием стало открытие в 1810 году университета в Берлине (в настоящее время Берлинский университет Гумбольдта), учредителями которого выступили оба брата – Александр и Вильгельм. В 1839 году университет принимает на работу блестящего молодого врача и физиолога Эмиля Дюбуа-Реймона (1818–1896). Он сконструировал гальванометр, способный чутко улавливать самые слабые электрические сигналы, проходящие по нервам. На публичной демонстрации прибора в духе представления, поразившего когда-то воображение Стивена Грея, Реймон слегка сжимал руку, а стрелка гальванометра подпрыгивала, реагируя на это движение[346]. Таким образом, живительные духи, или жизненная энергия, которая, как полагал Гален, распространялась по нервам ко всем органам, и была причиной движения живых организмов, имела ту же природу, что и электрический разряд скатов или сила, заставляющая янтарь притягивать предметы, или разрушительная сила, вызывающая разряды молнии. Все это доказывало, что жизненная сила оказалась еще одной сущностью, в которой не было необходимости, поскольку не она является причиной двигательной активности.
О ТЕЛЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ
Если есть что-то, что может претендовать на звание жизненной силы, так это электричество, от которого в той или иной форме зависит наша жизнь. Его действие проявляется не только в передаче сигналов нервной системы и в мышечной активности, но и на внутриклеточном уровне: электричество играет важную роль внутри любой живой клетки. Под действием электрических сил биомолекулы приобретают определенную форму, необходимую для построения и функционирования ферментов, клеточных мембран, ДНК, сахаров и жиров. Электрические импульсы запускают все молекулярные механизмы, участвующие в репликации клеток, двигательной активности, восстановлении, фотосинтезе, метаболизме, функциях зрения, слуха, вкуса и обоняния. Сигналы распространяются по нервам в виде волн, состоящих из электрически заряженных частиц, перетекающих по нервным клеткам. Энергия, заряжающая все клетки организма, вырабатывается митохондриями – своеобразными энергетическими станциями, действующими на внутриклеточном уровне. Взаимодействие клеток организма с бактериями осуществляется через электрические сигналы, проходящие по молекулярным нанопроводам[347], а развитием эмбрионов управляют биоэлектрические сигналы[348].
Гумбольдт умер в 1859 году. Последний труд Гумбольдта, над которым он работал 27 лет, сочинение в пяти томах под названием «Космос», представлял собой обширный опыт физического мироописания, только алфавитный указатель которого насчитывал тысячу страниц. Автор предпринял смелую попытку воссоединить в одной книге знания из разных областей науки: географии, антропологии, биологии, геологии, астрономии, физики и химии. Со времен Аристотеля никому из ученых не удавалось представить знания о Вселенной как единое целое. Гумбольдт убеждает читателей в том, что главным его побуждением «всегда было стремление обнять явления внешнего мира в их общей связи, природу, как целое, движимое и оживляемое внутренними силами»[349]. «Жизненная сила» еще присутствует в его книге, но эти слова уже лишены налета мистицизма. Напротив, в попытке представить мир как единое целое присутствует стремление продемонстрировать единообразие/синтез разных форм жизни, о котором речь пойдет дальше.
Несмотря на то что идея «единства законов и принципов, управляющих жизненными силами Вселенной» была принята многими учеными, поскольку она объясняла алгоритм жизни, никто из них не имел представления о том, как эти «законы и принципы» объясняют многообразие и сложность форм жизни. Даже самые стойкие последователи механистической теории не могли объяснить с точки зрения механики происхождение хотя бы одного биологического вида, не говоря уже о тысячах новых, ежегодно пополнявших коллекции таких натуралистов, как Александр фон Гумбольдт. Американский поэт Джойс Килмер (1886–1918) позже признается в своем самом известном стихотворении «Деревья»:
Стихи создам и я, глупец,
А дерево – лишь Он, Творец[350].
Изменить эту установку было под силу лишь принципу простоты, и это стало следующей задачей для науки.
14
Главное направление развития жизни
Самая теория [естественного отбора] до крайности проста, а факты, положенные в ее основу, хотя весьма многочисленны и распространяются на все организмы, могут быть сгруппированы в небольшое число легко определимых категорий.
Альфред Рассел Уоллес (1889)[351],[352]
Благодаря природной целесообразности некоторые части тела животных устроены так, чтобы обеспечивать жизнеспособность особи. Например, передние зубы, как правило, острые и приспособлены для кусания, в то время как моляры тупые и больше подходят для пережевывания пищи… Следовательно, их существование определяется не столько предназначением, сколько жизненной необходимостью. Причина в том, что… они
