И научная работа как геологическая сила в биосфере»

Не случайно школьный курс биологии завершает тема «Основы экологии». Обсуждаемые в теме вопросы позволяют учащимся познать законы строения, функционирования и развития экосистем. Школьники открывают механизмы, поддерживающие устойчивое состояние экосистем в течение длительного времени. Анализ места и роли человеческого общества в природных экосистемах заставляет выпускников задуматься о биосферных функциях человечества и значении каждой личности в решении ноосферных задач. Ярким завершением всего курса является знакомство школьников с учением В.И. Вернадского о биосфере, в котором, наряду с биологическим, значим и философский аспект. Поэтому проведение заключительного семинара по работе В.И. Вернадского «Научная мысль и научная работа как геологическая сила в биосфере» выглядит вполне логичным. Учащимся были предложены следующие вопросы:

 

В работе Вернадский упоминает о вирусах. Какие факты могли послужить причиной этого упоминания? Являются ли вирусы живыми телами? Как решает этот вопрос современная наука?

Вирусы были открыты в 1892 году русским ученым Д.И.Ива­новским, который искал возбудителя болезни мозаики табака. Возбудитель легко проникал через бактериальный фильтр, т.е. был значительно мельче, чем все известные бактерии. В науке появился термин «фильтрующие вирусы». Дальнейшие исследования показали, что вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки – капсиды (отсутствуют всякие клеточные структуры). Наличие нуклеиновой кислоты, способной к самокопированию, позволяло причислить вирусы к живым телам. Однако вирусы резко отличаются от всех других форм жизни: вне клетки хозяина они не способны к размножению, синтезу белков. Поэтому наука выделяет вирусы в особое царство живой природы, называя их неклеточной формой жизни.

Важным признаком жизни является способность вирусов к эволюции.

Наука так и не решила вопрос о происхождении вирусов. Одна из гипотез утверждает, что вирусы произошли из «беглой» нуклеиновой кислоты, которая покинула материнскую клетку. Другая гипотеза считает вирусы примитивными предшественниками клеточных организмов. Таким образом, будучи структурами, реализующими свою генетическую информацию в клетках хозяина, вирусы обладают рядом атрибутов жизни. Изучение вирусов позволяет более четко установить границу между живыми и косными телами.

Для Вернадского эта проблема имела принципиальное значение. Будучи геохимиком, он поставил вопрос о глобальной роли, которую играет жизнь в формировании планеты. Установление границ живого и неживого позволяет определить масштабы влияния жизни как особого геологического фактора на Земле.

 

Какие свойства биосферы выделяет В.И.Вернадский? Назовите их и кратко охарактеризуйте.

· Организованность, которая находится непрерывно в становлении, в движении всех ее мельчайших материальных и энергетических частиц.

· Наличие резко обособленных размеров, определяемых заселяющим ее живым веществом, с которым биосфера неразрывно связана.

· Непрерывный материальный и энергетический обмен между косными и живыми телами биосферы (биогенный ток атомов, создаваемый живым веществом).

· Устойчивое равновесие, поддерживаемое биогенным током атомов.

· Космическая энергия, поддерживающая динамическое равновесие в биосфере.

· Разнородность строения биосферы, выражающаяся в различии вещества и энергетики в живых и косных телах.

Используя текст, обозначьте границы биосферы.

Вернадский определил границу биосферы на высоте 20-25 км выше уровня геоида. Известно, что здесь расположен озоновый слой. Ниже уровня геоида биосфера проникает в верхние области метаморфической и гранитной оболочек на глубину 4-5 км. Во времена Вернадского было известно проникновение биосферы на глубину 6 км. Современная наука подтвердила догадку Вернадского о проникновении биосферы на глубину 11 км. Важно отметить, что границы биосферы расширяются со временем.

 

Какие виды вещества (совокупности природных тел) в биосфере выделяет Вернадский? Назовите их свойства и роль в биосфере.

 

Живое вещество– совокупность живых организмов в биосфере	Косное вещество - совокупность неживых тел в биосфере (газы, атмосфера, горные породы)
По весу и объему составляет небольшую часть биосферы	Резко преобладает по объему и массе
Самая большая геологическая сила в биосфере, мощность которой растет со временем
Развивает огромную свободную энергию
Процессы происходят в масштабе исторического времени, т.е. они характеризуются очень высокой скоростью	Процессы происходят в масштабе геологического времени.
Большая подвижность атомов	Неподвижность большинства атомов
Процесс эволюции видов в ходе геологического времени меняет биогенные и биокосные тела, играющие основную роль в биосфере. Эволюция видов переходит в эволюцию биосферы. Эволюция необратима.	Преобладают обратимые физико-химические и геохимические процессы.
Вещество пластично, оно изменяется, приспосабливаясь к среде.	Вещество инертно, для него характерна неподвижность.

 

В работе Вернадский называет и подробно описывает живое и косное вещество биосферы. Вскользь упоминается биокосное и биогенное вещество. Из текста ясно, что биокосное вещество – сложная структура, состоящая из живых и косных природных тел. Например, почвы, илы и сама биосфера. В этой работе Вернадский не дает характеристику биогенного вещества, которое представляет собой продукт жизнедеятельности живых организмов (осадочные горные породы).

О какой новой геологической силе говорит Вернадский? Почему она становится «небывалой», чем определяется ее мощь?

 

Вернадский считает новой геологической силой рост научной мысли социального человечества. Появление этой силы на Земле – закономерное явление, подготовленное всем ходом предшествовавшей эволюции биосферы. Продолжая геологическую работу живых организмов, человечество ускорило темпы геологических процессов, значительно изменив их характер. Задерживая и перерабатывая солнечную энергию, человек совершает работу космического характера.

Под влиянием научной мысли биосфера меняется, резко возрастает давление живого вещества, т.к. теперь оно опосредовано и усилено разнообразной техникой. Сила человека заключена в соединении разума, умения и труда.

Вернадский подчеркивает решающую роль разума и научного познания при переходе биосферы в ноосферу.

Попытайтесь выявить культурные основания идей Вернадского в западной культуре нового времени и в русской культуре XIX – начала ХХ века. Могли бы подобные идеи появиться в античной культуре, средневековой западной культуре?

 

Одной из ключевых идей западной культуры нового времени, нашедшей прямое отражение и развитие в русской культуре XIX – начала ХХ века, является идея прогресса. Эта идея в разных интерпретациях сформулирована во французском Просвещении (Вольтер, Дидро и др.), в классической немецкой философии (в первую очередь, Фихте и Гегель), в философии позитивизма (Конт) и т.д. Эти идеи не могли появиться в античной культуре, опирающейся на циклическую модель времени и чуждой поэтому идее развития, а также в средневековой западной культуре, в которой идея развития не имманентна природе, а привносится в нее извне. Здесь земная история становится символом сакральной, и ее основания ищутся в иной, высшей реальности. Классический пример такого отношения – два последних абзаца труда Августина «О граде Божьем». Необходимым предварительным условием нововременной идеи прогресса становится представление о самодостаточной, имеющей в себе свои основания природе, характерное, например, для философии Спинозы. Представления Спинозы о natura naturans и natura naturata находят близкое соответствие в анализируемом тексте. Описанный культурный фон составляет неявный, но совершенно необходимый контекст для понимания концепции Вернадского.

 

 

Приложение 1

И.М. Сеченов

Вступление в лекции

"О растительных процессах в животном теле"

 

Во избежание всяких недоразумений, позвольте мне, сказать, прежде всего, несколько слов относительно способа изложения предмета.

Хотя лекции названы в программе популярными, я полагаю, однако, что по изложению они должны быть не только общедоступными, но и строго научными. Последний характер достигается тем, если в изложении предмета строго отделяется доказанное от вероятного, а тем более спорного. Через это, конечно, факты теряют в, округленности, законченности, но за то знание приобретает более положительный характер. Этому пути я и буду следовать; притом постараюсь, по возможности, подкреплять мои слова демонстрациями и опытами, так как физиология есть опытная наука. К сожалению, опыты могут производиться здесь лишь в ограниченных размерах, и это по двум причинам: большинство из них делается над живыми животными и имеет слишком кровавый характер, чтобы производиться перед глазами людей, непривыкших к подобным зрелищам; с другой стороны, я не имею возможности переносить сюда громоздких или сложных аппаратов. Что касается до общедоступности изложения, то этой цели я полагаю достичь путем общепонятных сравнений. Только этим, да еще конечно меньшею полнотою, и будут, в сущности, отличаться мои публичные лекции от академических.

Заручившись этими данными на вашу снисходительность, я приступаю к делу.

Из программы легко видеть, что нам придется иметь дело с чрезвычайно разнообразными явлениями; поэтому прежде всего следует постараться найти такую исходную точку, которая давала бы возможность привести эти явления в определенную систему и показала бы вместе с тем пути к изучению их. Такой исходной точкой может всего лучше служить мысль, что животное тело есть машина, т.е. что все явления совершаются в нем, как в какой-нибудь машине. Но прежде, чем проводить такое сравнение, нужно еще условиться, что разуметь под словам "машина". Всякая машина, м. г., производит работу, и во всякой машине работа эта совершается насчет сил, приложенных к ней извне. Возьмете ли вы стенные часы, ветряную, водяную мельницу, или, наконец, паровую машину – везде движение вызывается внешними причинами: в часах – тягой гирь, в мельницах – ветром и водою, в паровых двигателях – паром, теплотой. В этом и заключаются два основных свойства всякой Машины; но из второго из них можно вывести, как логическое последствие, еще третье свойство. Если, в самом деле, работа машины совершается насчет внешней силы, то понятно, что стоит только принять какие-нибудь постоянные единицы меры для силы и работы, и обе величины для однородных, машин должны будут представлять постоянное числовое отношение (я беру, конечно, идеальный случай, когда сила целиком переходит в работу).

Теперь и посмотрим, приложимы ли эти свойства к животному телу. Во-первых, что собственно может считаться работой в животном теле?

Ответом на это может служить всякий рабочий скот, например лошадь. Исключите из ее жизни еду, дыхание, отдых, и вы будете иметь чисто рабочую машину. Весь вопрос, стало быть, в том, родится ли сила, лежащая в основе лошадиной работы, в самой лошади, или она прилагается к ней извне. Ответить на это может даже простолюдин, имевший дело с рабочим скотом; даже он знает, что величина работы лошади зависит не только от количества, но и от качества корма; – усиленная работа требует например овса, при легкой можно ограничиться сеном и пр. Сравните далее лошадь с паровой машиной, и вас не будет удив­лять более зависимость работы от пищи: – пища для лошади то же, что дрова и вообще топливо для машины. Но на это мне могут возразить следующее. Пока вы топите машину, т.е. пока в ней развивается достаточно паров, она работает; перестали топить – работа прекращается; а в животном это не так: оно может не принимать пищи двое, трое и более суток, сделается правда слабее, но все-таки будет еще способно к работе. Какая же тут зависимость работы от нищи?—Разница эта, м. г., действительно резка, но она не существенна и легко объясняется тем, что вещество, поступающее в животный организм извне, расходуется им на работу не тотчас же, а отлагается в тело в форме запаса, который и тратится во время голодания. Это всего лучше можно видеть из того обстоятельства, что животные, рабо­тающие во время голода, быстро и сильно уменьшаются в весе, тогда как у тех, которые остаются во время голода неподвижными (например, животные во время зимней спячки), это изменение сравнительно слабо.

И так, сомневаться нельзя – источником мышечной работы у лошади служат вещества, поступающие в ее тело извне.

(Вслед за этим было объяснено, что механические работы отправляют в животном теле мышцы (рабочие органы в тесном смысле), прикрепляющиеся к различным, частям костного скелета, и нервная система. Из последней идут импульсы к мышечной деятельности, самая же работа производится тем, что под влиянием этих импульсов мышцы укорачиваются и приводят в движете части костного скелета (руки, ноги и пр.). Сказанное было подкреплено опытом сокращения икряной мышцы лягушки, под влиянием электрического раздражения нерва. При этом мышца, связанная с блоком, укорачивалась и вертела блок с прикрепленным к нему указателем).

Но если это так, то следует ожидать, что к животному телу приложимо и третье общее свойство машин, в силу которого для одного и того же животного должно существовать постоянное отношение между величиною силы, производящей работу, и величиною самой работы. Такое постоянство, вероятно, и существует, но доказать его опытным путем нет ни малейшей возможности. Этого рода задачи уже в приложении к сравнительно простым машинам (например, к паровым двигателям) очень трудны, но в приложении к животному телу они пока еще положительно невыполнимы: пре препятствием к этому служить с одной стороны то обстоятельство, что в животном, рядом с наблюдаемой работой, со­вершается множество других, на которые тоже, конечно, тра­тится известная доля силы, с другой – недостаток наших сведений относительно сущности тех, сил, которые произво­дясь в животном теле многоразличные работы. – Для паро­вой машины известно, например, с положительностью, что сила, превращающаяся в работу, есть теплота, для большин­ства же работ в животном теле эти непосредственные источники их неизвестны.

Поэтому приходится довольствоваться пока двумя вышеизло­женными сходствами; но, конечно, мысль наша доказывается и ими, так как они касаются самых основных свойств машины.

Я только что сказал, м. г., что в животном теле, сверх чисто механической работы, совершается много и дру­гих; следовательно теперь нам предстоит испытать машинность животного тела и по отношению к последним. Дру­гая категория работ в животном теле, может быть подведена под общую рубрику " фабрикации различных химических продуктов". Многие из них утилизируются человеком, например молоко, сало, шерсть и пр., и сельские хозя­ева совершенно справедливо смотрят на дело, считая напри­мер дойную корову машиной, превращающей корм в моло­ко, а овцу машиной, дающей шерсть; но рядом с такими продуктами тело животного приготовляет еще много других веществ, которые, утилизируются только им самим, например слюна, желчь, пот, моча и пр. – Эти-то вещества, ря­дом с первыми, и образуют всю названную категорию.

Посмотрим же, насколько животное тело является машиной и при этих производствах.

Здесь, для решения вопроса, нужно иметь в виду следую­щее основное положение всякого химического производства, вытекающее из основного закона химии, открытого Лавуазье, и известного под именем, закона не разрушаемости материи,: какой бы переработке ни подвергался сырой материал, ни одного атома вещества при этом не исчезает, но и не сози­дается вновь. Руководясь этим основным правилом, нам следует ожидать в случае машинообразности животного тела, что сырыми материалами для даваемых им химических продуктов, должны служить вещества, поступающие в тело извне, и далее — в случае, если в животном теле не созидается вновь вещества, — что между весовою величиною вещественного прихода с одной стороны, колебаниями веса самого тела и весом веществ, извергаемых последним наружу, с другой, должно существовать полнейшее равенство.

Первую половину дела доказать очень легко. – Кто не знает в самом деле, в какой тесной зависимости находится ко­личество даваемого животным молока, жира и пр. не только от количества, но и от качества пищи? – На знании этой зависимо­сти основывается самый способ откармливания животных. Но и вторую половину нашего вопроса доказать не трудно. Для этого стоит только собрать и взвесить все вещества, поступающие в тело извне, а они поступают сюда только двумя путями: через рот – пища и питье, и через лёгкие – часть атмосферного воздуха, называемая кислородом и потом со­брать и взвесить все, что извергается телом наружу, т.е. кишечные испражнения, мочу, кожные испарения и, наконец, газообразные вещества (водяной пар и угольную кислоту), выделяющиеся при дыхании из лёгкого. Такие опыты и были делаемы, и они показали, что при условии, когда вес тела животного остается неизменным (например, у всякого взрослого человека), величина весового прихода и расхода совер­шенно равны между собою в случае увеличения тяжести тела, первая величина равна величине расхода + нарастание веса тела.

Стало быть, и в деле производства химических продуктов тело животного оказывается машиной: оно только перерабатывает внешние вещества (корм не похож ни на молоко, ни на желчь, мочу, шерсть и пр.), не созидая нового.

Если бы все жизненные явления в животном теле заключа­лись в произведении механической работы и фабрикации хими­ческих продуктов, то задача наша была бы исчерпана; но животное сверх этих деятельностей, уже для простого на­блюдателя, представляет еще новый ряд явлений: оно дышит, ест, переваривает пищу, чувствует и, наконец, спо­собно к деторождению. Неужели и этими сторонами животной жизни, особенно двумя последними, не нарушается сходства животного тела с машиной? Актами пищеварительными и дыхательными положительно нет, потому что при подробном знакомстве с этими явлениями оказывается, что, например, все процессы, сопровожда­ющие и последующее за принятием пищи (жевание, глотание и переваривание пищи) слагаются исключительно из мышечных деятельностей (т.е. мышечных работ) и актов приготовления (фабрикации) пищеварительных соков – из деятельно­стей, машинообразное происхождение которых уже доказано. Что же касается до дыхания, то вся внешняя сторона его, вы­ражающаяся движениями груди, опять-таки мышечная работа, а вся внутренняя – не что иное, как целый ряд чисто химических процессов между кислородом выдохнутого воздуха и веществами тела.

Теперь я перехожу к наиболее трудной части нашей задачи, к анализу явлений чувствования, – трудной и по сущности дела, и потому, что область относящихся сюда фактов слишком обширна (она обнимает собою всю психическую жизнь животного), чтобы быть обнятой вполне в беглом очерке. В виду последнего обстоятельства, я постараюсь только вы­яснить перед вами на общеизвестных примерах общее значение актов чувствования для жизни животного тела и затем поищу, не существует ли в машинах частей с подобным же значением для деятельности машины. В случае удачи, вопрос наш будет решен утвердительно.

И так, какое общее значение в жизни тела имеют акты чувствования?

Если судить об этом значении но тем последствиям, ко­торые вызывает в животном теле чувствование (при этом слове прошу постоянно иметь в виду ощущения, получаемые животными через посредство зрения, осязания, слуха и пр.) вообще, то ответ будет таков: чувствование служит вообще первоначальным толчком к произведению какой бы то ни было работы (в сфере ли мышц, или органов, приготовляющих соки, — это все равно) в теле; оно регулирует ее по силе и направлению и наконец может даже быть толчком к прекра­щенью оной. Под эту общую рамку подходят все без исключения внешние проявления так называемой сознательной де­ятельности животных. Возьмем, например, чувство голода: – оно поднимает животное на ноги и гонит его за добычей (приводить в деятельность систему мышц, участвующих в ходьбе); при этом направление и сила движений определяются теми чувственными впечатлениями, которые животное получает на пути (регуляция движений со стороны органов чувств); добыча наконец найдена и животное начинает утолять голод; что заставляет, его покончить с едой? – чувство насыщения. Возьмем, другие примеры. – В глаз попадает соринка – является чувственное раздражение и вслед за этим начинают течь слезы, то есть начинает отделять свой сок слезная железа. Попадает в гортань кусок пищи – является чув­ство перхоты и вслед за этим кашель (деятельность дыхательных мышц). Таких примеров я мог бы привести множество.

(За этим последовало разъяснение вопроса, каким образом, достигается возможность влияния чувственных моментов на paбочие органы (мышцы и железы)) Между последними органами и так называемыми чувствующими поверхностями (глаз, ухо, вся поверхность кожи, внутренняя поверхность носа, и пр.) существует непрерывная связь через посредство нервной си­стемы. Именно, в чувствующих поверхностях, разветвляются нервные нити, которые, отойдя от них, сливаются друг с другом, как нитки простого шнурка, в нервные стволы (обыкновенно называемые нервами), а эти последние входят в головной или спинной мозг (в так называемые нервные центры). Этим-то путем и передаются в нервные центры все толчки из внешнего миpa (свет для глаза, звук, для уха и пр.), вызы­вающие разнообразнейшие ощущения. Но, с другой стороны, из тех же нервных центров, родятся нервные нити другого рода, направляющиеся отсюда (тоже в форме нервных стволов) к рабочим органам. В сфере нервных центров и происходит, стало быть, переход возбуждений с чувствующих путей па рабочие. В подтверждение сказанного был приведен опыт раздражения кожи уксусом у обезглавленной лягушки. До раздражения животное оставалось совершенно спокойно, но едва кислота косну­лась его кожи, начались движения, в форме усилий стереть с кожи раз­дражающее вещество. Обезглавленная лягушка (как всякое обезглавленное животное) не может ни произвольно двигаться, ни сознательно ощущать, а между тем вы видите, что она реагирует па кислоту с виду совершенно разумно, стараясь как бы удалить неприятное ей раздражение; этот пример, которому подобных в теле очень много, показывает, вам, что чувственные раздражения могут вызывать очень разумные по цели движения, не сопровождаясь нисколько сознательными ощущениями, не будучи, стало быть, продуктами ни разума, ни воли).

Если же судить о значении чувствования в животном теле по тем целям, которые достигаются вызываемыми им ак­тами, то ответ, будет таков: природа, наделив животное известными насущными потребностями, обеспечила удовлетворе­нье их (а через это обеспечила самое сохранение жизни) тем, что вооружила животное целым рядом инстинктивных стрем­лений. Посмотрите, в самом деле, как обставлена в теле каждая естественная потребность. – Неудовлетворение ее дает себя тотчас же знать в форме стремительных ощущений (голод, жажда, позыв на мочу и выведение кишечных испражнений, половые стремления и пр.), а самое удовлетворение всегда связано с определенным чувственным наслаждением. Но это еще не все: под эту рамку подходят кроме инстинктов с положительным характером еще и все продукты так называемого чувства самосохранения, заставляющее живот­ное избегать или устранять всякие вредные влиянияна его тело. Сюда относится, например: бегство от испуга, укрывательство от холода, слезоточение, как средство удаления из глаза раздражителя, чихание, как подобное же средство по отношению к носу, кашель, рвота и пр.

Итак, чувствование служит вообще организму тем, что оно вызывает в нем и регулирует деятельности (работы), направленные к сохранению целости или всего тела, или отдельных частей его.

Посмотрим же теперь, нельзя ли найти в машинах таких частей, придатков, которые играли бы в деятельности всей машины роль, подобную чувствованию в животном теле. Возьмем для примера хоть паровой двигатель. Когда в ма­шине разведены пары, в ней уже существуют все условия для работы, но она остается неподвижной до тех пор, пока пар не пущен в цилиндр, по которому ходит поршень – началом движения и служит открывание крана, дающего пару доступ в цилиндр. Этот акт по своему значение очевидно имеет сходство с возбуждением деятельностей в организме со стороны чувственных моментов; тем более, что рабочие органы тела, в состоянии покоя (это доказано в настоящее время самым положительным образом), заключают в себе, независимо от их связи с нервами, все условия для произ­ведения работы, т.е. уподобляются машине с разведенными парами. Относительно регулирования движений по силе и на­правлению распространяться нечего – такие придатки в ма­шинах общеизвестны. Что же касается до придатков, имею­щих целью сохранять целость всей машины, или целость ее отдельных частей, то и для них существуют примеры. Вот, например, механизм, напоминающий по своему значе­ние регулирующее действие чувства насыщения, или позыв на выведение из тела испражнений: в больших органах, при­водимых в движение тяжестью, нужно время от времени за­водить машину, т.е. поднимать, как в стенных часах, гири кверху; чтобы дать возможность заводящему узнавать тот момент, когда гири, скрытые от его глаз, уже подняты устроен придаток в форм свистка, который и даст сигнал к, остановке движения. Этот свисток очевидно равнозначен тому немому голосу, который идет в сознание из мочевого пузыря и побуждает человека к опорожнению его. Дальнейшим примером подобного же рода может служить, например, предохранительный клапан в паровиках и во­обще всякого рода регуляторы в машинах. – Дело все в том, что в последних большинство этих регуляторов при­водится в действие руками человека, управляющего машиной, тогда как в животном теле они действуют, как само регуляторы. Но от этого ведь в сущности дело не изме­няется – они продолжают и при этом условии быть не больше, как машинообразно действующими придатками ма­шины.

Итак, машинообразность животного тела не нарушается и явлениями чувствования.

Относительно последнего свойства животного тела – спо­собности его размножаться – я позволю себе быть кратким, так как деятельности, лежащие в основе этой способности, стоя особняком, не имеют значения актов, необходимых для индивидуальной жизни, и не входят в круг тех про­цессов, разбору которых посвящаются наши беседы. Замечу только одно: таинственным и совершенно необъяснимым в ряду явлений половой жизни стоит лишь акт оплодотворения яичка и развитие зародыша – процессы, совершающиеся очень часто вне тела (напр., у рыб), – все же остальное подхо­дит к категории мышечных движений и отделительных процессов.

И так, первая наша задача кончена: поскольку животное ест, пьет, дышит, производит различные работы и чув­ствует, оно действует как машина.

Этим выводом я мог бы воспользоваться, м. г., тотчас же, с целью привести в порядок, систематизировать подлежащий нашему рассмотрению материал, но прежде этого я желал бы познакомить вас, с некоторыми особенностями жи­вотной машины, придающими ей столь резкий, своеобразный характер. При этом я ограничусь однако описанием самых крупных черт.

Первая и одна из наиболее поразительных разниц между обыкновенной и животной машиной заключается в следующем:

машины, выходящие из рук человека, строятся обыкновенно из очень прочных материалов – дерева, камня, металлов и пр.; животное же тело, за исключением костей, все состоит из веществ мягких, при том легко разрушающихся (если отрезать в самом деле от животного какую-нибудь мягкую часть тела, то она вскоре загнивает, разрушается и наконец бесследно исчезает); а между тем посмотрите, какая стран­ная разница между обыкновенного и животного машиною, со стороны продолжительности их существования. – Как бы прочее ни был материал, из которого выстроена машина она далеко не продержится 100 лет, а животный организм может прожить гораздо более. Эта разница, по-видимому, сразу кладет какую-то непроходимую пропасть между произведениями рук человеческих и животными организмами, а между тем, если присмотреться к делу поближе, то найти разгадку этой раз­ницы не очень трудно. Вообразим себе в самом деле, что ме­ханику дана задача выстроить машину из какого-нибудь легко разрушающегося материала с тем, чтобы эта машина могла долго действовать. Единственный логический выход из этого затруднения заключался, бы для механика в том, чтобы ввести в устройство машины такие условия, при которых каждая ма­лейшая узура частей тотчас могла бы восстановляться. В животном теле эта задача и выполнена, м. г., именно таким образом: организма, держится так долго только потому, что в нем, рядом с разрушением частиц, существует постоянное восстановление их. В обыкновенных же машинах различные части, рычаги, колеса, оси и пр. выстроены хотя из прочных, но инертных масс, в которых нет ничего подобного восстановительным процессам животного тела.

Кроме этой особенности, в устройстве частей животной машины есть еще другая, заключающаяся в том, что они, выстроены не из однородного вещества, подобно стеклу, металлам и пр., а представляют повсеместно определенное, притом в разных местах различное, микроскопическое строение. Это значит, если взять из какого угодно места тела (из ножи, мышц, мозга, печени, нервов и пр.) какой угодно маленький кусочек вещества и рассмотреть его под микроскопом (т.е. при сильном увеличении), то в нем замечается всегда определенное сочетание разных форм, тогда как па-оборот в стеклянной или очень тонкой металлической пла­стинке никаких форм под микроскопом не замечается. Фор­мы эти имеют обыкновенно вид волокон, трубочек, более или менее правильных пузырьков, или наконец неправильных звездчатых фигур. Не имея возможности вдаваться в подробности по этому поводу, скажу одно: все эти образования считаются происходящими из одной элементарной формы – жи­вотной клеточки; все они (примеры будут приводимы впо­следствии до чрезвычайности мелки и, сочетаясь в каждой ткани в определенном порядке, обуславливают, ее отли­чительный анатомический характер; далее, элементы эти так многочисленны, что составляют наибольшую по объему массу тела (независимо от этих форм в состав тела входят жидкости, не имеющие строения); наконец все они во время жизни претерпевают, известный цикл изменений, которыми и определяется их физиологический характер. Что же за причина этой особенности, к чему телу микроскопическое строение? Выяснить логическим путем неизбежность такого устройства для животного тела я не берусь, но понять вытекающих из него выгоды не трудно, если принять вместе с современной наукой, что эти-то именно элементы и представляют те до чрезвычайности мелкие и в то же время независимые друг от друга участки тела, внутри которых происходят процессы разрушения и восстановления вещества. Через это для ума ста­новится совершенно понятным, что фокусы разрушения в теле должны быть, во-первых, рассеяны, во-вторых не могут пре­вышать для данной точки микроскопических размеров. Дру­гая выгода микроскопического строения заключается в чрезвы­чайном усилении через это поверхностей соприкосновения твердых частей тела с омывающими их жидкостями. Чтобы понять это, нужно представить себе все части тела в форме морской губки, в полостях которой движутся соки; чем мельче ноздри губки и чем теснее они лежат друг к другу, тем более, конечно, жидкости может всосать – такая губка, тем, стало быть, более и поверхность соприкосновения твердого вещества ее с жидкостью. В заключение, не могу удержаться, чтобы не привести одной аналогии из минерального царства, которая может служить намеком еще на одну, может быть, роль форменных элементов в организмах. – Известно, что кристаллы с отбитыми углами или ребрами, будучи положены в растворы составляющего их вещества, восстановляют нарушенную форму; не обладают ли подоб­ным, же свойством и микроскопические элементы тела?

Третья крупная особенность животного тела заключается в способности его приспособляться к условиям своего суще­ствования. Дело здесь в тех постепенных и медленных, (поэтому мало заметных) изменениях в организации животных, которые вызываются всякими, даже незначительными, изменениями в условиях существования, если только влияния эти действуют долгое время непрерывно. Убедиться в существовании такой способности можно на множестве примеров.

Лишается, например, человек зрения и поневоле начинает упражнять усиленным образом чувство осязания; результат известен – осязательная способность развивается у слепых до невероятной тонкости. Кто не знает, что люди, родившиеся безрукими, выучиваются писать и даже рисовать ногами? – и замечательно, что под влиянием этих упражнений нога теряет свою обычную неповоротливость. Всем известно далее, что степные жители, принужденные часто смотреть вдаль, ста­новятся дальнозорки; тогда как люди, занимающиеся мелкими работами, например, часовщики, делаются мало помалу бли­зорукими. В этих двух случаях изменяется некоторым образом самая форма глаза, применительно к условиям смотрения вдаль и близь. Еще более резкие примеры на людях представляет патология; например, увеличение сердца при условиях затрудненного кровообращения, развитие боковых путей для крови при закупорке прямых сообщений и пр. Но зачем все эти примеры, когда мы имеем перед глазами домашних животных. – Все они имеют прародителями ди­карей и часто вовсе непохожи на своих предков (лучший пример различные породы собак). – Домашнее воспитание изме­нило в них и внешнюю окраску, и формы тела, и самые инстинкты. Но здесь изменения организации достигли столь резких размеров не в силу одной только разбираемой спо­собности животного тела, а при содействии еще нового начала животной жизни — так называемого принципа наследствен­ности. – В силу последнего все особенности, приобретенные родителями в течение их индивидуальной жизни, наследуются детьми, от них, передаются с новыми прибавками новым поколениям и т.д. В конце концов и выходит, что изменение тела, очень ничтожное в отдельном поколении, дости­гает, значительных размеров, передаваясь в течение сто­летий из рода в род.

Но какая же выгода животному от этой особенности? спросят меня. Огромная, м. г., так как возможность совершенствования человека и в телесном и духовном отношении опре­деляется ничем иным, как именно способностью тела ви­доизменяться под влиянием внешних условий.

После этой вставки о наиболее крупных особенностях животной организации, я снова возвращаюсь к сравнению животного тела с машиной, но уже с тем, чтобы воспользо­ваться вытекшими из него результатами, в смысле систематизации нашего материала и определения путей, которыми нам следует идти при изучении жизненных явлений. Вы помните, этим сравнением мы были приведены к общему заключению, что животная машина работает, (живет) исключительно насчет внешнего вещества. Поэтому понятно, что физиология, как наука о деятельностях животной машины, должна начинаться всесторонним изучением внешних ве­ществ, поступающих в тело, и затем изучать самые про­цессы их поступления. В тело наше вводятся извне два раз­ряда веществ, притом двумя различными путями: пища и питье (твердые и жидкие вещества) идут через рот в пищевой ка­нал; а воздух (газообразное вещество) и именно часть его называемая кислородом, поступает в тело через рот нос и легкие. Первый процесс, в связи с теми изменениями, которым подвергается пища и питье в пищевом канале, носит на­звание процесса пищеварения; а вступление воздуха в лёгкое составляет одну из фаз дыхания. Дальнейшее изучение долж­но очевидно касаться судьбы веществ, изменившихся (переваренных) в полости пищевой трубки, и кислорода воздуха в легком. Относительно первых, можно убедиться посредством очень простых опытов, что часть их должна куда-то выхо­дить из пищевой полости. – Для этого стоит только взвеши­вать в течение нескольких дней все количество пищи и питья вводимого в тело, сложить все это вместе и сравнить с ве­сом, выведенных за то же время кишечных испражнений т.е. с весом не переваренных остатков пищи; – перевес, остаю­щийся всегда на стороне пищевого прихода, и показывает что часть внешнего вещества куда-то скрывается из пище­вой трубки (задерживаться в ней она не может, потому что иначе в течение короткого времени пищевая полость перепол­нилась бы пищей). Она идет, отсюда, м. г., в кровь, и этот процесс известен под именем всасывания веществ из по­лости пищевого канала. В кровь же, как мы узнаем впоследствии, поступает и кислород воздуха, вошедший при дыхании в легкое. В крови сталкиваются стало быть оба разряда внешних веществ, п процессы, происходящие между ними, составляют продолжение дыхательного акта. Если бы тело наше сверх дыхательной и пищевой полости, состояло еще только из одной крови, то странствование внешнего вещества по телу останавливалось бы на этом пункте; но ведь кроме крови в составь тела входит множество разнообразных тканей; в сфере элементов этих тканей происходит, рядом с постоянным разрушением вещества, постоянное восстановление потерь. – Явно, что питательному веществу, назначенному слу­жить материалом и для произведения работ, и для пополнения вещественных потерь, застаиваться в крови невозможно: оно должно выступать из кровяной полости, и притом иметь доступ ко всякой, так сказать, точке тела. Последние цели достигаются с одной стороны особенным устройством кровеносной системы (так называется замкнутое со всех сторон вместилище, в котором заключена кровь), с другой тем обстоятельством, что кровь находится в постоянном движении. Последний процесс, известный под именем кровообращения, получает таким образом значение акта распределения по всему телу питательного материала и должен сле­довать в нашей системе вслед за изучением процессов в сфере самой крови; выступление этих веществ из кровяной по­лости должно представлять дальнейшую фазу в странствовании питательного материала. Последний ряд процессов, подлежащих нашему изучению, составляет окончательную судьбу ве­ществ, вышедших из кровяной полости и поступивших в ткани и органы тела в качестве материала для пополнения вещественных потерь и для образования различных соков. Процессы восстановления вещественных потерь в теле носят название питательных в тесном смысле слова; акты же второго рода, при которых главными деятелями являются железы, со­ставляют процессы отделений. В состав последних актов входят, рядом с случаями образования в теле соков, полезных организму (например, пищеварительные соки), и случаи выведения из тела продуктов разрушения внешнего вещества.—Эти продукты то же, что дым и зола горючего материала в паровых машинах. – Одна часть имеет жидкую форму и выводится почками и кожей (моча и пот); другая – газообраз­ную и выходит через лёгкие (угольная кислота). Так как процесс вхождения в тело кислорода и акт выведения из него угольной кислоты даны всегда вместе, то оба процесса обыкновенно рассматриваются разом в главе о дыхании.

Таков порядок, в котором нужно расположить подле­жащей нашему изучению материал. Я принужден буду однако сделать одно отступление от него и поставить впереди всего учение об устройстве кровеносной системы и движении крови, так как знания эти, будучи совершенно необходимы для по­нимания процессов поступления внешних веществ в кровь, должны очевидно предшествовать последним.

Теперь нам остается только определить общие приемы, или способы изучения только что перечисленных явлений.

Ответ и па этот вопрос всего легче получить из уподобления животного тела машине. Все эти явления суть де­ятельности отдельных частей животной машины; стало быть и изучать их должно так, как изучает механик деятель­ность какого-нибудь сложного снаряда. Мы должны во-первых уметь раскладывать животную машину на части. – Этим за­нимается однако не физиология, а описательная анатомия; – впрочем, только ради выгод разделения труда, так как животная машина слишком сложна и обширна. Далее, нам необхо­димо знание не только грубых форм, соответствующих рычагам, осям и колесам обыкновенных, машин, но еще сведения о микроскопическом строении тела, так как в нем большинство аппаратов слагается из сочетания микроскопических элементов. – Этим отделом знаний занимается гистология или микроскопическая анатомия. Двумя названными от­раслями знаний, исчерпывающими всю форменную сторону жи­вотной машины, достигается познание ее устройства в недеятельном состоянии. За этим уже и начинается собственно физиологическая задача – изучать деятельность всей машины разом, путем изучения действия отдельных ее частей. Здесь на помощь физиологии является то химия, то физика, то обе разом, смотря по тому, имеет ли данное явление чисто хи­мический (сюда относится конечно вся категория химических превращений внешнего вещества в теле), или чисто физиче­ский[41] (сюда относятся всевозможные роды движений, явления упругости, тепловые, электрические и пр. явления), или наконец смешанный характер. Так как во всех известных до сих пор машинах вся сумма их деятельностей вызы­вается игрою или химических, или физических сил, то приложением химических и физических знаний к явлениям животного тела исчерпывается вся научная сторона физиологии. Отсюда же вытекают и самые способы детальной разработки наших вопросов: они очевидно должны быть теми же самыми, которые употребляются в чистой химии и физике. К этому физиология присоединяет только известные приемы, на­блюдать ход явлений в той или другой части животной ма­шины в отдельности, и с этой целью она пускает в ход так называемые вивисекции, т.е. раскладывает, животную машину в живом еще состоянии на отдельные части. Таким образом, оказывается, что по всему своему научному содержанию физиология не может быть ничем иным, как прикладной физикой и химией, имеющей объектом явления в животном теле.

Приложение 2