100 великих научных открытий - Д Самин

«Организм, — говорил Кювье, — есть связное целое. Отдельные части его нельзя изменить, не вызывая изменения других». Эту постоянную связь органов между собой Кювье назвал «соотношением частей организма».

Задача морфологии — вскрыть закономерности, которым подчинена структура организма, а методом, позволяющим установить каноны и нормы организации, служит систематически проведенное сравнение одного и того же органа (или одной и той же системы органов) через все разделы животного царства. Что же дает это сравнение? Оно точно устанавливает, во-первых, место, занимаемое определенным органом, в теле животного, во-вторых, все модификации, испытываемые этим органом на различных ступенях зоологической лестницы, и, в-третьих, взаимосвязь между отдельными органами, с одной стороны, а также ими и организмом в целом — с другой. Вот эту-то взаимосвязь Кювье квалифицировал термином «органические корреляции» и сформулировал так: «Каждый организм образует единое замкнутое целое, в котором ни одна из частей не может измениться, чтоб не изменились при этом и другие».

«Изменение одной части тела, — говорит он в другом своем произведении, — оказывает влияние на изменение всех других». Примеров, иллюстрирующих «закон корреляции», можно привести сколько угодно. И не удивительно, говорит Кювье: на нем ведь держится вся организация животных. Возьмите какого-нибудь крупного хищника: связь между отдельными частями тела его бьет в глаза своею очевидностью. Тонкий слух, острое зрение, хорошо развитое обоняние, крепкая мускулатура конечностей, позволяющая делать прыжки в сторону добычи, втяжные когти, ловкость и быстрота в движениях, сильные челюсти, острые зубы, простой пищеварительный тракт и т. д. — кому неизвестны эти «соотносительно развитые» особенности льва, тигра, леопарда или пантеры? А посмотрите на любую птицу: вся ее организация составляет «единое, замкнутое целое», и это единство в данном случае сказывается как своего рода приспособленность к жизни в воздухе, к полету. Крыло, мускулатура, приводящая его в движение, сильно развиты гребень на грудине, полости в костях, своеобразное строение легких, образующие воздушные мешки, высокий тонус сердечной деятельности, хорошо развитый мозжечок, регулирующий сложные движения птицы, и т. д. Попробуйте изменить что-нибудь в этом комплексе структурных и функциональных особенностей птицы: любая такая перемена, говорит Кювье, неминуемо скажется в той или иной степени, если не на всех, то на многих других особенностях птицы. Параллельно с корреляциями морфологического характера идут корреляции физиологические. Строение органа связано с его функциями. Морфология не оторвана от физиологии. Всюду в организме наряду с корреляцией наблюдается и иная закономерность. Ее Кювье квалифицирует как соподчинение органов и соподчинение функций.

Субординация органов связана с соподчинением функций, развиваемых этими органами. Однако и то, и другое в такой же мере связано с образом жизни животного. Тут все должно находиться в некотором гармоничном равновесии. Раз эта относительная гармония поколеблена, то немыслимым будет и дальнейшее существование животного, ставшего жертвой нарушенного равновесия между его организацией, отправлениями и условиями существования.

«При жизни органы не просто объединены, — пишет Кювье, — но и влияют друг на друга и конкурируют все вместе во имя общей цели.

Нет ни одной функции, которая не нуждалась бы в помощи и соучастии почти всех других отправлений и не чувствовала бы в большей или меньшей мере степень их энергии…

Очевидно, что надлежащая гармония между взаимно действующими органами является необходимым условием существования того животного, которому они принадлежат, и что если какая-либо из этих функций будет изменена вне соответствия с изменениями других отправлении организма, то он не сможет существовать».

Итак, знакомство со строением и отправлениями нескольких органов — а часто и всего лишь одного органа — позволяет судить не только о структуре, но и об образе жизни животного. И наоборот: зная условия существования того или иного животного, мы можем представить себе и его организацию. Впрочем, прибавляет Кювье, не всегда можно судить об организации животного на основании его образа жизни: как, в самом деле, связать жвачность животного с наличием у него двух копыт или рогов?

Насколько Кювье был проникнут сознанием постоянной связанности частей тела животного, видно из следующего анекдота. Один из его учеников захотел пошутить над ним. Он нарядился в шкуру дикого барана, ночью вошел в спальню Кювье и, став возле его кровати, диким голосом закричал: «Кювье, Кювье, я тебя съем!» Великий натуралист проснулся, протянул руку, нащупал рога и, рассмотрев в полутьме копыта, спокойно ответил: «Копыта, рога — травоядное; ты меня не можешь съесть!»

Создав новую область знания — сравнительную анатомию животных, — Кювье проложил в биологии новые пути исследования. Тем самым было подготовлено торжество эволюционного учения.

ОСНОВЫ ЭМБРИОЛОГИИ

«Ab ovo» — гласит древнелатинская поговорка. Это означает «от яйца», «начать с начала». Как зарождается жизнь человека и животных, с чего она начинается? Отрывочные эмбриологические наблюдения производились уже Аристотелем. Однако еще в XVII и XVIII веках господствовала так называемая теория преобразования, или эволюции. По этой теории будущий организм предсуществует в яйце готовый, со всеми своими частями. Этих частей в ранних стадиях не видно только потому, что они очень малы и прозрачны. Прямым следствием этой теории было допущение, что в микроскопическом зародыше предсуществуют уже и те зародыши, которых он впоследствии произведет на свет; в этих зародышах также вложены зародыши и так далее, — целые поколения будущих организмов предобразованы в каждом яйце. Так как в то время натуралисты, какие бы теории им в голову ни приходили, старались согласовать их со Священным Писанием, то некоторые досужие головы стали вычислять, сколько зародышей было вложено в яичниках праматери рода человеческого Евы, и определяли число их приблизительно в 200 000 миллионов.

Мало того, так как для развития яйца необходимо оплодотворение, то есть соединение яйца с живчиком, то возникал вопрос: в котором же из соединяющихся элементов вложены зародыши, в яйце или в живчике? Вопрос этот разделил ученых на две школы: овистов, утверждавших, что зародыши вложены в яйцо, а живчик служит лишь для возбуждения развития, — и сперматиков, которые были убеждены, что зародыши находятся в живчике, а яйцо доставляет лишь питательный материал для них.

Только во второй половине XVIII века появилась знаменитая «Theoria Generations» берлинского врача Каспара Фридриха Вольфа (1734–1794), положившая начало теории эпигенеза, то есть постепенного образования органов зародыша из первоначально простой (по Вольфу даже неорганизованной) основы. Сочинение это обозначает собою эпоху в эмбриологии, но мысли, проводимые в нем, не были при появлении диссертации Вольфа оценены. Сама диссертация, пройдя почти незаме-ченною, была так основательно забыта, что лишь в 1812 году, когда Меккель отыскал ее и перевел с латинского языка на немецкий, на теорию эпигенеза обратили надлежащее внимание. Тот же Вольф положил основание и теории зародышевых пластов, или листков, показав, что зародыш состоит из слоев, идущих каждый на развитие известных органов. Это открытие Вольфа также не было поначалу оценено по достоинству. Окен среди прочего, критикуя работу Вольфа, говорит: «Этого не может быть, так как организм возникает не из листков, а из пузырей».

В 1817 году Пандер, занимаясь развитием цыпленка, опубликовал свое исследование, содержавшее много ценных данных и подтвердившее теорию Вольфа об эпигенезе и о зародышевых пластах. Но работа Пандера, как и диссертация Вольфа, не была понята современниками. Не понял ее и тот, кто по праву считается основателем эмбриологии — Карл Бэр.

Карл Эрнст Бэр (1792–1876) родился в местечке Пип, в Гервенском округе Эстляндской губернии. Маленький Карл рано начал интересоваться разными предметами природы и нередко приносил домой разные окаменелости, улиток и тому подобные вещи. Семилетним мальчиком Бэр не только не умел еще читать, но и не знал ни одной буквы. Впоследствии он очень был доволен тем, что «не принадлежал к числу тех феноменальных детей, которые, из-за честолюбия родителей лишаются светлого детства».

Затем с Карлом занимались домашние учителя. Одиннадцатилетний Карл уже знаком с алгеброй, геометрией и тригонометрией. В августе 1807 года мальчика отвезли в дворянскую школу при городском соборе в Ревеле. В первой половине 1810 года Карл окончил курс школы. Он поступает в Дерптский университет. Здесь Бэр решает избрать медицинскую карьеру.