Страница:
До сих пор, сообразно установившемуся обыкновению, мы придерживались индуктивного метода, но мы того мнения, что многое может быть сделано как в этом, так и в других отделах биологических исследований применением дедуктивного метода. Обобщения, составляющие в настоящее время физиологическую науку, как общую, так и специальную, достигнуты были a posteriori; но теперь открыты уже некоторые основные данные, от которых мы можем прийти a priori не только к истинам, подтвержденным уже наблюдением и опытом, но и к некоторым другим. Возможность и состоятельность подобного рода априористических заключений будет признана тотчас же по рассмотрении нескольких общеизвестных вопросов.
Химики показали, что необходимое условие жизненной деятельности у животных составляет окисление известных веществ, входящих в состав тела. Кислород, потребный для этого окисления, заключается в окружающей среде в воде или воздухе. Если организм - какое-нибудь мелкое простейшее, то уже одно соприкосновение его наружной поверхности со средой, содержащей кислород, достаточно обеспечивает необходимое ему окисление; если же организм объемист и представляет малую поверхность сравнительно с массою, то таким путем ему нельзя обеспечить сколько-нибудь значительного окисления. Нужно предположить что-нибудь из двух: или этот объемистый организм, получая кислород только через оболочку, должен обладать ничтожной жизненной деятельностью; или же, если он обладает большой жизненной деятельностью, то должна быть какая-нибудь обширная, разветвляющаяся поверхность, внутренняя или наружная, к которой воздух имел бы соответственный доступ, - должен быть дыхательный аппарат. Следовательно, существование легких, жабр или их эквивалентов может быть предсказано a priori во всех деятельных существах какой бы то ни было величины.
То же видно относительно питания. Entozoa, паразиты, живущие во внутренностях других животных и постоянно обливаемые питательными жидкостями, поглощают их в достаточном количестве внешней своей поверхностью и, таким образом, не нуждаются в желудке и могут не иметь его. Все же другие животные, населяющие среды, не заключающие в себе питательных веществ, а только вмещающие кое-где массы пищи, должны иметь приспособления, необходимые для того, чтобы массы этой пищи могли быть употреблены в дело. Очевидно, простое внешнее соприкосновение твердого организма с твердым питательным веществом не может привести к усвоению этого вещества в сколько-нибудь короткий срок, если даже усвоение этим путем и возможно. Чтобы оно совершилось, должно быть и растворяющее и смачивающее действие, и широкая поверхность, приспособленная для удержания и всасывания растворенных продуктов, т. е. должна быть пищеварительная полость. Таким образом, при данных условиях животной жизни присутствие желудка у всех созданий, живущих при этих условиях, может быть выведено дедуктивным путем.
Продолжая нить рассуждений, мы можем вывести присутствие сосудистой системы или чего-нибудь равносильного ей, у всех созданий каких бы то ни было размеров и деятельности. Сравнительно малое инертное животное, как гидра, например, которая состоит почти только из мешочка с двумя стенками (внешним рядом клеточек, образующим кожу, и внутренним, образующим всасывающую поверхность), не нуждается в особых аппаратах, разносящих поглощенную пищу по телу, потому что тело ее немногим отличается от оболочки для пищи, заключающейся в ней. Но когда объем значителен или когда деятельность такова, что требует большой потраты в организме и возобновления потраченного, или же, наконец, когда оба условия совпадают, является очевидная необходимость в системе кровеносных сосудов. Мало того что существует надлежащего размера поверхность, всасывающая пищу и воздух, при отсутствии известных способов передачи поглощенных элементов целому организму или вовсе не будет пользы, или будет слишком мало ее. Ясно, что тут должны быть переносящие каналы. Если, как, например, у медуз, проводники эти состоят просто из разветвленных протоков, расходящихся от желудка к поверхности, то мы можем заключить a priori, что такие организмы сравнительно бездеятельны: пища, распространяющаяся таким образом по организму, не обработана; она только растворена; для поддержания ее в движении нет надлежащего аппарата. Наоборот, когда встречаем организм значительных размеров, обнаруживающий много живости, мы можем заключить a priori, что у него есть аппараты для беспрестанной доставки сконцентрированной пищи и кислорода каждому органу, т. е. есть пульсирующая сосудистая система.
Ясно, следовательно, что, исходя из некоторых известных основных условий жизненной деятельности, мы можем определить главные характеристические черты организованных тел. Без сомнения, эти известные основные условия были определены путем индукции. Мы хотим доказать только, что из данных основных физиологических фактов, утвержденных путем индукции, можно сделать, без всякого опасения, несколько общих выводов. И действительно, законность таких дедукций, хотя и не признанная формально, на практике подтверждается убеждениями каждого физиолога; это легко доказать несколькими примерами. Положим, физиолог нашел организм со сложными и разнообразно устроенными движениями, но без нервной системы; он был бы менее поражен нарушением эмпирического обобщения, что все подобного рода организмы имеют нервную систему, нежели опровержением бессознательной его дедукции, что все организмы со сложными и разнообразно устроенными движениями должны иметь "посредствующий" аппарат, который производил бы это устройство движений. Или если бы он отыскал организм с быстрым кровообращением и быстрым дыханием, но с низкой температурой, то факт, что деятельные перемены вещества вопреки выводу, сделанному им из химии, не произвели животной теплоты, изумил бы его более, чем исключение из постоянно наблюдаемых отношений этих характеристических признаков. Ясно, следовательно, что априористический метод играет уже роль в физиологических рассуждениях; если он не употребляется как общее средство для открытия новых истин, то прилагается, по крайней мере, как частное средство для подтверждения истин, добытых a posteriori.
Мы думаем, что вышеприведенные примеры достаточно указали, что этот метод может быть употреблен как независимое орудие исследования. Необходимость питательной, дыхательной и сосудистой систем у всех животных какой бы то ни было величины и живости представляется нам законно выведенной из условий непрерывной жизненной деятельности. Как только химические и физические данные определены, эти особенности устройства выведутся с такой же точностью, как выводится заключение о пустоте железного шара - из его способности плавать на воде.
Не следует, однако же, думать, будто мы утверждаем, что и более специальные физиологические истины могут быть добыты путем дедукции. Наша аргументация вовсе не предполагает этого. Законная дедукция предполагает достаточные данные; а относительно всех специальных явлений роста, строения и отправлений эти достаточные данные не достигнуты, да едва ли будут достигнуты. Только относительно более общих физиологических истин, вроде упомянутых выше, есть у нас достаточные данные для того, чтобы сделать дедуктивные рассуждения возможными.
Здесь мы достигаем пункта, которому предыдущие соображения служили введением. Мы намерены теперь показать, что существуют некоторые еще более общие свойства организованных тел, которые выводятся из некоторых еще более общих свойств вещей.
В опыте Прогресс, его закон и причина {Напечатан в апрельской книжке "Westminster Review" в 1857 г. и перепечатан в этом томе.} мы старались показать, что переход однородного в разнородное, составляющий сущность всякого прогресса, органического или иного, вытекает из произведения нескольких действий одной причиной и нескольких перемен одной силой. Указав, что таков всеобщий закон, мы принялись доказывать путем дедукции, что разнообразные развития однородного в разнородное - астрономические, геологические, этнологические, социальные и т. д. - объясняются как следствия этого закона. И хотя по отношению к органическому развитию недостаток данных не позволял нам проследить в частностях зависимость последовательных усложнений от помянутого закона, но нам удалось все-таки собрать различные косвенные доказательства в пользу нашего положения. Вывод, что органическое развитие порождается разложением каждой затраченной силы на несколько сил, насколько он основывается на указанном прежде общем законе, составляет положение дедуктивной физиологии. Частное было выведено из общего.
Здесь мы намерены показать прежде всего, что есть другая общая истина, находящаяся в непосредственной связи с вышеприведенною и вместе с нею лежащая в основе всякого вида прогресса, а следовательно, и прогресса организмов, - истина, которую можно даже считать занимающею первое место, если не относительно общности, то относительно времени. Истина эта состоит в том, что условия однородности суть условия неустойчивого равновесия.
Выражение неустойчивое равновесие употребляется в механике для обозначения такого равновесия сил, при котором введение какой-нибудь хотя бы и ничтожной силы нарушает прежний порядок и приводит к совершенно иному Так. палка, поставленная на нижний конец, находится в неустойчивом равновесии как бы тщательно ни придали мы ей отвесное положение, но, предоставленная самой себе, она начинает сначала незаметно наклоняться на одну сторону и затем с возрастающей быстротой переходит в новое положение. Наоборот, палка, повешенная за верхний конец, находится в устойчивом равновесии сколько бы мы ни выводили ее из этого положения, она снова возвращается к нему. Мнение наше состоит, следовательно, в том, что состояние однородности, подобно устойчивости палки, поставленной на нижний ее конец, не может сохраниться и что из этого должен неминуемо последовать первый шаг в тяготении к разнородному. Приведем несколько пояснений.
Из пояснений механики наиболее знакомое представляется чашками весов. Как бы верно они ни были сделаны и как бы ни были чисты и предохранены от ржавчины, невозможно удержать обе чашки в совершенном равновесии одна будет опускаться, другая подниматься - они будут усваивать разнородное отношение. Другое пояснение если мы бросим на поверхность жидкости несколько равных по размерам тел, притягивающих друг друга, - как бы мы единообразно ни разместили их - они мало-помалу сконцентрируются в одну или несколько неправильных групп. Далее, если бы можно было привести массу воды в состояние совершенной однородности - состояние полного покоя и строго одинаковой повсюду плотности, - все-таки лучеиспускание теплоты соседними телами, действуя различно на разные ее части, произвело бы неминуемо различия в ее плотностях, а следовательно, и течения и привело бы массу к разнородности. Кусок раскаленного вещества, нагретый сначала равномерно, скоро теряет равномерность температуры: наружные слои, охлаждающиеся быстрее внутренних, будут отличаться от последних И переход к разнородности температур, столь очевидный в этом крайнем случае, имеет место в большей или меньшей степени и во всех других случаях. Действие химических сил доставляет другие пояснения. Подвергнем кусок металла действию воздуха или воды: с течением времени он покроется пленкой окиси, углекислой соли или иного соединения, т. е. его наружные части будут отличаться от внутренних. Словом, каждая однородная агрегация вещества стремится тем или иным путем нарушить свое равновесие - химическим ли, механическим, термическим или электрическим; и быстрота, с какою тело переходит к состоянию неоднородности, составляет только вопрос времени и обстоятельств. Социальные тела обнаруживают закон этот с таким же постоянством. Сообщите членам какого-нибудь общества одинаковые свойства, положения, силы, и они тотчас же станут стремиться к неравенству. Это одинаково справедливо и для представительного собрания, и для управления железной дороги, и для частной промышленной компании-, однородность, хотя бы она и продолжалась с виду, в действительности неминуемо исчезнет.
Неустойчивость, поясненная этими разнообразными примерами, становится еще более очевидною, если мы рассмотрим рациональное ее основание. Неустойчивость эта представляет следствие факта, что разные части какой-нибудь однородной агрегации подвергаются действию различных сил, сил, которые отличаются или по роду своему, или по своим размерам. Будучи же подвергнуты действию разных сил, они по необходимости будут и изменяться различным образом. Отношения внешнего и внутреннего положения и сравнительной близости к соседним источникам влияний предполагают восприятия этих влияний, разнящиеся по количеству, или по качеству, или по тому и по другому вместе, а из закона "сохранения силы" следует вывод, что в частях, подвергнутых различным действиям, должны произойти и несходные изменения. Итак, неустойчивость равновесия какой бы то ни было однородной агрегации может быть доказана как индуктивным, так и дедуктивным путем.
Теперь рассмотрим отношение этой общей истины к развитию организмов. Зародыш растения или животного представляет одну из таких однородных агрегаций, равновесие которых неустойчиво. Но это не обыкновенная только неустойчивость однородных агрегаций, а нечто большее. Агрегация состоит тут из единиц, которые сами имеют специальной чертой неустойчивость. Составные атомы органического вещества отличаются слабостью сродства, удерживающего в связи основные их элементы: они чрезвычайно чувствительны к жару, свету, электричеству и химическому действию посторонних элементов, т. е. они особенно способны изменяться под влиянием возмущающих сил. Отсюда следует a priori, что однородное сочетание подобных непостоянных атомов будет иметь сильное стремление утратить свое равновесие. У него будет как бы особая способность становиться неоднородным. Оно станет быстро стремиться к разнородности.
Сверх того, процесс должен повториться в каждой из последовательных групп органической единицы, дифференцировавшихся от влияния изменяющих сил. Каждая из таких последовательных групп, подобно главной группе, должна постепенно, в силу действующих на нее влияний, нарушить равновесие своих частей, - должна перейти от состояния единообразия к состоянию разнообразия. Так должно идти и далее.
Поэтому, исходя из общего для всех вещей закона и основываясь на химических свойствах органического вещества, мы можем вывести путем дедукции, что однородные зародыши организмов обладают особым стремлением к состоянию неоднородности, которое может принять или вид того, что мы называем разложением, или вид того, что мы называем организацией.
Рассуждение наше привело нас пока к заключению самого общего характера. Мы открыли только, что некоторая разнородность неизбежна; но покуда ничего еще не говорили, какая именно эта разнородность. Кроме стройной разнородности, какою отличаются организмы, есть еще нестройная или хаотическая разнородность, свойственная бессвязным массам неорганического вещества; и мы не видели еще причин, по которым однородный растительный или животный зародыш переходит к стройной, а не к нестройной разнородности. Посмотрим, нельзя ли будет, продолжая нить прежней аргументации, бросить хоть некоторый свет на этот вопрос.
Мы видели, что непостоянство однородных агрегаций вообще и органических в особенности зависит от разницы в степени и способах действия возмущающих сил, приходящих в соприкосновение с составными частями агрегации: подвергаясь различному действию, эти части становятся различными. Ясно, следовательно, что оснований особых изменений, претерпеваемых зародышем, нужно искать в особенности отношений разных частей между собою и к окружающей их среде. Как бы ни было это скрыто от нас, мы все-таки можем принять за основное начало организации, что многочисленные сходные единицы, образующие зародыш, приобретают тот вид и ту степень несходства, какие определяются их относительным расположением.
Возьмем массу вещества неорганизованного, но способного организоваться, - тело одной из низших живых форм или зародыш какой-нибудь из высших. Рассмотрим его обстановку. Оно помещается в воде, воздухе или организме родича. Где бы оно ни помещалось, во всяком случае наружные и внутренние части его будут находиться в различных отношениях к окружающим деятелям пище, кислороду и различным жизненным стимулам. Но это еще не все. Покоится ли оно под водою, движется ли по воде, сохраняя некоторое определенное положение, или же помещается внутри взрослого организма, - некоторые части его поверхности будут более других подвержены влиянию окружающих деятелей; в одних случаях они будут подвержены большему действию света, теплоты, кислорода, в других - материнских тканей и их содержимого. Поэтому нарушение его первоначального равновесия несомненно. Оно может совершиться двумя путями: или возмущающие силы преодолеют сродство органических элементов, и тогда произойдет хаотическая разнородность, известная под именем разложения; или же, как это случается обыкновенно, перемены не разрушат органических соединений, а только видоизменят их, причем части, более подверженные действию изменяющих сил, больше и изменятся. Так происходят первые дифференцирования, составляющие рождающуюся организацию. С достигнутой таким образом точки зрения мы намерены взглянуть на несколько случаев, оставляя покуда в стороне все соображения о стремлении организма усвоить наследственный тип.
Обратим сначала внимание на кажущиеся исключения, которые представляют Amoeba, например: у этого существа, как и сходных с ним, студенистое тело остается неорганизованным в течение всей жизни, не претерпевает никаких постоянных дифференцирований. Но факт этот, повидимому прямо противоречащий нашему заключению, в сущности, наиболее подтверждает его. Какова особенность этого отдела простейших? Члены его испытывают беспрестанные и неправильные изменения в форме - они не обнаруживают постоянного отношения частей; то, что впоследствии составит внутреннюю часть, выходит теперь наружу и, как временный член, прилипает к какому-нибудь предмету, которого случайно коснулось. То, что теперь составляет часть поверхности, скоро будет втянуто, вместе с прилипшим к ней атомом пищи, внутрь массы. Таким образом происходит безостановочный обмен мест, и отношение внутреннего и наружного непостоянно. Но по принятой гипотезе, сходные в начале единицы живой массы стали несходными только вследствие несходства их положений относительно изменяющих сил. Нечего, следовательно, ждать какого-нибудь определенного дифференцирования частей в существах, не обнаруживающих никакой определенной разницы в положении своих частей.
Отрицательное доказательство это подтверждается обилием положительных. Когда мы перейдем от этих протееобразных комков живой слизи к организмам, обладающим неизменным распределением вещества, мы найдем разницу в тканях, соответствующую разнице в относительном положении. У всех высших Protozoa, как и у Protophyta, встречается основное дифференцирование на клеточную оболочку и содержимое клеточки, соответственно основной противоположности условий, заключающихся в терминах, - внутреннее и внешнее. Переходя от организмов, относимых к классу одноклеточных, к самым низшим из составляющихся сочетанием клеточек, мы заметим всюду связь между различием в устройстве и различием в окружающих обстоятельствах. Отсутствие определенной организации в губках, пропускающих повсюду струи морской воды, соответствует отсутствию определенного несходства в условиях. У Thalassicolla профессора Гексли - прозрачное, бесцветное тело, пассивно плавающее по поверхности моря и состоящее главным образом из "массы клеточек, соединенных слизью", замечается грубое строение, очевидно подчиненное основным отношениям центра к поверхности: при всем многочисленном и значительном разнообразии своем части представляют тут более или менее концентрическое расположение.
После этого первоначального изменения, которым внешние ткани дифференцируются от внутренних, ближайшим по постоянству и значению является то, вследствие которого известная часть наружных тканей дифференцируется от остальных; и это соответствует почти всеобщему факту, что одна часть наружных тканей подвергается более других окружающим влияниям. Здесь, как и раньше, кажущиеся исключения чрезвычайно важны. Некоторые из низших растительных организмов, Hematococci и Protococci, - помещены ли они в массе слизи, или же рассеяны по арктическому снегу - не обнаруживают никаких дифференцирований поверхности, разные части поверхности не подвергаются никакому определенному различию условий. Упомянутая выше Thalassicolla, свободно плавающая по воде и пассивно перекатываемая волнами, последовательно представляет влиянию известных деятелей все свои стороны, и все ее стороны сходны. Усаженные ресничками шары, как Volcox, например, не имеют на своей поверхности частей, несходных одна с другой; и нельзя рассчитывать, чтобы у них были такие части, когда видишь, как они передвигаются по воде во всех направлениях, не подвергая какой-либо части особенным усилиям. Но если мы перейдем к существам, которые или прикреплены где-либо, или, двигаясь, сохраняют определенное положение, мы не встретим более единообразия поверхности. Почечка зоофита, у которой в продолжение периода движения можно отличить только внутреннюю и внешнюю оболочку, пускает корни только тогда, когда верхний ее конец начнет усваивать строение, отличное от нижнего. Свободно плавающий зародыш водяного кольчатого червя, яйцеобразный и не усаженный по всей поверхности волосками, движется одним концом вперед, согласно этому различию обстоятельств происходят в нем и дифференцирования.
Начала, проявляющиеся таким образом в низших жизненных формах, замечаются и в развитии высших форм, хотя здесь и нельзя проследить их так далеко, как там, потому что они затемняются усвоением наследственного типа. Так, "имеющая вид тутовой ягоды" масса клеточек, в которую обращается оплодотворенное яйцо позвоночного, начинает скоро обнаруживать разницу между наружной и внутренней частями своими, соответственно основной разнице в окружающих обстоятельствах. Клеточки периферии, достигнув большего развития, нежели внутренние клеточки, сливаются в оболочку, замыкающую остальное, клеточки, лежащие ближе к наружным, соединяются с этими последними и увеличивают густоту зародышевой оболочки, между тем как центральные клеточки становятся жидкими. Сверх того, часть зародышевой оболочки становится скоро зародышевым пятном, и, не утверждая, чтобы причина этого заключалась в несходстве отношений различных частей зародышевой оболочки к окружающим влияниям, мы все-таки ясно видим, что в этих несходных отношениях заключается возмущающий элемент, стремящийся расстроить первоначальную однородность зародышевой оболочки. Далее зародышевая оболочка мало-помалу разделяется на два слоя - внутренний и наружный, один находится в соприкосновении с жидкой частью желтка, другой - с окружающими жидкостями: это различие обстоятельств находится в явном соответствии с последующим различием в строении. Появление сосудистого слоя между этими слизистым и серозным слоями, как их называют, допускает подобное же толкование. Как в этих, так и в разнообразных сочетаниях, которые начинают затем обнаруживаться, мы замечаем действие общего закона размножения последствий, вытекающих из одной причины - закона, которому было приписано усиление разнородности {См. статью' Прогресс, его закон и причина.}.
Ограничив наши замечания наиболее общими фактами развития, мы думаем, что успели уяснить их до некоторой степени. Что неустойчивое равновесие однородного зародыша должно нарушиться вследствие несходного действия окружающих влияний на разные его части, - это заключение априористическое. Столь же априористическим кажется и то заключение, что разные единицы, подвергшиеся различным влияниям, должны или разложиться, или претерпеть изменения, которые приведут их к жизни в соответствующих обстоятельствах: что, иными словами, они должны приспособиться к своим условиям. Но мы можем сделать почти такой же вывод и помимо ряда предыдущих рассуждений. Наружные органические единицы (будут ли это клеточки массы, "имеющей вид тутовой ягоды", или наружные частицы отдельной клеточки) должны усваивать функции, требуемые их положением, а усваивая эти функции, они должны принять характер, обусловленный их подправлением. Слой органических единиц, прилегающих к желтку, должен служить для ассимилирования (уподобления) желтка и, таким образом, должен быть приспособлен к ассимилирующим отправлениям. Процесс организации становится возможным только при этих условиях. Можно сказать, что как первые породы животных, размножившихся и распространившихся по разным странам земли, дифференцировались на несколько различных пород - вследствие приспособления к условиям жизни, точно так же и первоначально единообразное население клеточек, образовавших оплодотворенную зародышевую клеточку, распадается на несколько различных населений клеточек, развивающихся несходно в силу несходства окружающих их обстоятельств.
Химики показали, что необходимое условие жизненной деятельности у животных составляет окисление известных веществ, входящих в состав тела. Кислород, потребный для этого окисления, заключается в окружающей среде в воде или воздухе. Если организм - какое-нибудь мелкое простейшее, то уже одно соприкосновение его наружной поверхности со средой, содержащей кислород, достаточно обеспечивает необходимое ему окисление; если же организм объемист и представляет малую поверхность сравнительно с массою, то таким путем ему нельзя обеспечить сколько-нибудь значительного окисления. Нужно предположить что-нибудь из двух: или этот объемистый организм, получая кислород только через оболочку, должен обладать ничтожной жизненной деятельностью; или же, если он обладает большой жизненной деятельностью, то должна быть какая-нибудь обширная, разветвляющаяся поверхность, внутренняя или наружная, к которой воздух имел бы соответственный доступ, - должен быть дыхательный аппарат. Следовательно, существование легких, жабр или их эквивалентов может быть предсказано a priori во всех деятельных существах какой бы то ни было величины.
То же видно относительно питания. Entozoa, паразиты, живущие во внутренностях других животных и постоянно обливаемые питательными жидкостями, поглощают их в достаточном количестве внешней своей поверхностью и, таким образом, не нуждаются в желудке и могут не иметь его. Все же другие животные, населяющие среды, не заключающие в себе питательных веществ, а только вмещающие кое-где массы пищи, должны иметь приспособления, необходимые для того, чтобы массы этой пищи могли быть употреблены в дело. Очевидно, простое внешнее соприкосновение твердого организма с твердым питательным веществом не может привести к усвоению этого вещества в сколько-нибудь короткий срок, если даже усвоение этим путем и возможно. Чтобы оно совершилось, должно быть и растворяющее и смачивающее действие, и широкая поверхность, приспособленная для удержания и всасывания растворенных продуктов, т. е. должна быть пищеварительная полость. Таким образом, при данных условиях животной жизни присутствие желудка у всех созданий, живущих при этих условиях, может быть выведено дедуктивным путем.
Продолжая нить рассуждений, мы можем вывести присутствие сосудистой системы или чего-нибудь равносильного ей, у всех созданий каких бы то ни было размеров и деятельности. Сравнительно малое инертное животное, как гидра, например, которая состоит почти только из мешочка с двумя стенками (внешним рядом клеточек, образующим кожу, и внутренним, образующим всасывающую поверхность), не нуждается в особых аппаратах, разносящих поглощенную пищу по телу, потому что тело ее немногим отличается от оболочки для пищи, заключающейся в ней. Но когда объем значителен или когда деятельность такова, что требует большой потраты в организме и возобновления потраченного, или же, наконец, когда оба условия совпадают, является очевидная необходимость в системе кровеносных сосудов. Мало того что существует надлежащего размера поверхность, всасывающая пищу и воздух, при отсутствии известных способов передачи поглощенных элементов целому организму или вовсе не будет пользы, или будет слишком мало ее. Ясно, что тут должны быть переносящие каналы. Если, как, например, у медуз, проводники эти состоят просто из разветвленных протоков, расходящихся от желудка к поверхности, то мы можем заключить a priori, что такие организмы сравнительно бездеятельны: пища, распространяющаяся таким образом по организму, не обработана; она только растворена; для поддержания ее в движении нет надлежащего аппарата. Наоборот, когда встречаем организм значительных размеров, обнаруживающий много живости, мы можем заключить a priori, что у него есть аппараты для беспрестанной доставки сконцентрированной пищи и кислорода каждому органу, т. е. есть пульсирующая сосудистая система.
Ясно, следовательно, что, исходя из некоторых известных основных условий жизненной деятельности, мы можем определить главные характеристические черты организованных тел. Без сомнения, эти известные основные условия были определены путем индукции. Мы хотим доказать только, что из данных основных физиологических фактов, утвержденных путем индукции, можно сделать, без всякого опасения, несколько общих выводов. И действительно, законность таких дедукций, хотя и не признанная формально, на практике подтверждается убеждениями каждого физиолога; это легко доказать несколькими примерами. Положим, физиолог нашел организм со сложными и разнообразно устроенными движениями, но без нервной системы; он был бы менее поражен нарушением эмпирического обобщения, что все подобного рода организмы имеют нервную систему, нежели опровержением бессознательной его дедукции, что все организмы со сложными и разнообразно устроенными движениями должны иметь "посредствующий" аппарат, который производил бы это устройство движений. Или если бы он отыскал организм с быстрым кровообращением и быстрым дыханием, но с низкой температурой, то факт, что деятельные перемены вещества вопреки выводу, сделанному им из химии, не произвели животной теплоты, изумил бы его более, чем исключение из постоянно наблюдаемых отношений этих характеристических признаков. Ясно, следовательно, что априористический метод играет уже роль в физиологических рассуждениях; если он не употребляется как общее средство для открытия новых истин, то прилагается, по крайней мере, как частное средство для подтверждения истин, добытых a posteriori.
Мы думаем, что вышеприведенные примеры достаточно указали, что этот метод может быть употреблен как независимое орудие исследования. Необходимость питательной, дыхательной и сосудистой систем у всех животных какой бы то ни было величины и живости представляется нам законно выведенной из условий непрерывной жизненной деятельности. Как только химические и физические данные определены, эти особенности устройства выведутся с такой же точностью, как выводится заключение о пустоте железного шара - из его способности плавать на воде.
Не следует, однако же, думать, будто мы утверждаем, что и более специальные физиологические истины могут быть добыты путем дедукции. Наша аргументация вовсе не предполагает этого. Законная дедукция предполагает достаточные данные; а относительно всех специальных явлений роста, строения и отправлений эти достаточные данные не достигнуты, да едва ли будут достигнуты. Только относительно более общих физиологических истин, вроде упомянутых выше, есть у нас достаточные данные для того, чтобы сделать дедуктивные рассуждения возможными.
Здесь мы достигаем пункта, которому предыдущие соображения служили введением. Мы намерены теперь показать, что существуют некоторые еще более общие свойства организованных тел, которые выводятся из некоторых еще более общих свойств вещей.
В опыте Прогресс, его закон и причина {Напечатан в апрельской книжке "Westminster Review" в 1857 г. и перепечатан в этом томе.} мы старались показать, что переход однородного в разнородное, составляющий сущность всякого прогресса, органического или иного, вытекает из произведения нескольких действий одной причиной и нескольких перемен одной силой. Указав, что таков всеобщий закон, мы принялись доказывать путем дедукции, что разнообразные развития однородного в разнородное - астрономические, геологические, этнологические, социальные и т. д. - объясняются как следствия этого закона. И хотя по отношению к органическому развитию недостаток данных не позволял нам проследить в частностях зависимость последовательных усложнений от помянутого закона, но нам удалось все-таки собрать различные косвенные доказательства в пользу нашего положения. Вывод, что органическое развитие порождается разложением каждой затраченной силы на несколько сил, насколько он основывается на указанном прежде общем законе, составляет положение дедуктивной физиологии. Частное было выведено из общего.
Здесь мы намерены показать прежде всего, что есть другая общая истина, находящаяся в непосредственной связи с вышеприведенною и вместе с нею лежащая в основе всякого вида прогресса, а следовательно, и прогресса организмов, - истина, которую можно даже считать занимающею первое место, если не относительно общности, то относительно времени. Истина эта состоит в том, что условия однородности суть условия неустойчивого равновесия.
Выражение неустойчивое равновесие употребляется в механике для обозначения такого равновесия сил, при котором введение какой-нибудь хотя бы и ничтожной силы нарушает прежний порядок и приводит к совершенно иному Так. палка, поставленная на нижний конец, находится в неустойчивом равновесии как бы тщательно ни придали мы ей отвесное положение, но, предоставленная самой себе, она начинает сначала незаметно наклоняться на одну сторону и затем с возрастающей быстротой переходит в новое положение. Наоборот, палка, повешенная за верхний конец, находится в устойчивом равновесии сколько бы мы ни выводили ее из этого положения, она снова возвращается к нему. Мнение наше состоит, следовательно, в том, что состояние однородности, подобно устойчивости палки, поставленной на нижний ее конец, не может сохраниться и что из этого должен неминуемо последовать первый шаг в тяготении к разнородному. Приведем несколько пояснений.
Из пояснений механики наиболее знакомое представляется чашками весов. Как бы верно они ни были сделаны и как бы ни были чисты и предохранены от ржавчины, невозможно удержать обе чашки в совершенном равновесии одна будет опускаться, другая подниматься - они будут усваивать разнородное отношение. Другое пояснение если мы бросим на поверхность жидкости несколько равных по размерам тел, притягивающих друг друга, - как бы мы единообразно ни разместили их - они мало-помалу сконцентрируются в одну или несколько неправильных групп. Далее, если бы можно было привести массу воды в состояние совершенной однородности - состояние полного покоя и строго одинаковой повсюду плотности, - все-таки лучеиспускание теплоты соседними телами, действуя различно на разные ее части, произвело бы неминуемо различия в ее плотностях, а следовательно, и течения и привело бы массу к разнородности. Кусок раскаленного вещества, нагретый сначала равномерно, скоро теряет равномерность температуры: наружные слои, охлаждающиеся быстрее внутренних, будут отличаться от последних И переход к разнородности температур, столь очевидный в этом крайнем случае, имеет место в большей или меньшей степени и во всех других случаях. Действие химических сил доставляет другие пояснения. Подвергнем кусок металла действию воздуха или воды: с течением времени он покроется пленкой окиси, углекислой соли или иного соединения, т. е. его наружные части будут отличаться от внутренних. Словом, каждая однородная агрегация вещества стремится тем или иным путем нарушить свое равновесие - химическим ли, механическим, термическим или электрическим; и быстрота, с какою тело переходит к состоянию неоднородности, составляет только вопрос времени и обстоятельств. Социальные тела обнаруживают закон этот с таким же постоянством. Сообщите членам какого-нибудь общества одинаковые свойства, положения, силы, и они тотчас же станут стремиться к неравенству. Это одинаково справедливо и для представительного собрания, и для управления железной дороги, и для частной промышленной компании-, однородность, хотя бы она и продолжалась с виду, в действительности неминуемо исчезнет.
Неустойчивость, поясненная этими разнообразными примерами, становится еще более очевидною, если мы рассмотрим рациональное ее основание. Неустойчивость эта представляет следствие факта, что разные части какой-нибудь однородной агрегации подвергаются действию различных сил, сил, которые отличаются или по роду своему, или по своим размерам. Будучи же подвергнуты действию разных сил, они по необходимости будут и изменяться различным образом. Отношения внешнего и внутреннего положения и сравнительной близости к соседним источникам влияний предполагают восприятия этих влияний, разнящиеся по количеству, или по качеству, или по тому и по другому вместе, а из закона "сохранения силы" следует вывод, что в частях, подвергнутых различным действиям, должны произойти и несходные изменения. Итак, неустойчивость равновесия какой бы то ни было однородной агрегации может быть доказана как индуктивным, так и дедуктивным путем.
Теперь рассмотрим отношение этой общей истины к развитию организмов. Зародыш растения или животного представляет одну из таких однородных агрегаций, равновесие которых неустойчиво. Но это не обыкновенная только неустойчивость однородных агрегаций, а нечто большее. Агрегация состоит тут из единиц, которые сами имеют специальной чертой неустойчивость. Составные атомы органического вещества отличаются слабостью сродства, удерживающего в связи основные их элементы: они чрезвычайно чувствительны к жару, свету, электричеству и химическому действию посторонних элементов, т. е. они особенно способны изменяться под влиянием возмущающих сил. Отсюда следует a priori, что однородное сочетание подобных непостоянных атомов будет иметь сильное стремление утратить свое равновесие. У него будет как бы особая способность становиться неоднородным. Оно станет быстро стремиться к разнородности.
Сверх того, процесс должен повториться в каждой из последовательных групп органической единицы, дифференцировавшихся от влияния изменяющих сил. Каждая из таких последовательных групп, подобно главной группе, должна постепенно, в силу действующих на нее влияний, нарушить равновесие своих частей, - должна перейти от состояния единообразия к состоянию разнообразия. Так должно идти и далее.
Поэтому, исходя из общего для всех вещей закона и основываясь на химических свойствах органического вещества, мы можем вывести путем дедукции, что однородные зародыши организмов обладают особым стремлением к состоянию неоднородности, которое может принять или вид того, что мы называем разложением, или вид того, что мы называем организацией.
Рассуждение наше привело нас пока к заключению самого общего характера. Мы открыли только, что некоторая разнородность неизбежна; но покуда ничего еще не говорили, какая именно эта разнородность. Кроме стройной разнородности, какою отличаются организмы, есть еще нестройная или хаотическая разнородность, свойственная бессвязным массам неорганического вещества; и мы не видели еще причин, по которым однородный растительный или животный зародыш переходит к стройной, а не к нестройной разнородности. Посмотрим, нельзя ли будет, продолжая нить прежней аргументации, бросить хоть некоторый свет на этот вопрос.
Мы видели, что непостоянство однородных агрегаций вообще и органических в особенности зависит от разницы в степени и способах действия возмущающих сил, приходящих в соприкосновение с составными частями агрегации: подвергаясь различному действию, эти части становятся различными. Ясно, следовательно, что оснований особых изменений, претерпеваемых зародышем, нужно искать в особенности отношений разных частей между собою и к окружающей их среде. Как бы ни было это скрыто от нас, мы все-таки можем принять за основное начало организации, что многочисленные сходные единицы, образующие зародыш, приобретают тот вид и ту степень несходства, какие определяются их относительным расположением.
Возьмем массу вещества неорганизованного, но способного организоваться, - тело одной из низших живых форм или зародыш какой-нибудь из высших. Рассмотрим его обстановку. Оно помещается в воде, воздухе или организме родича. Где бы оно ни помещалось, во всяком случае наружные и внутренние части его будут находиться в различных отношениях к окружающим деятелям пище, кислороду и различным жизненным стимулам. Но это еще не все. Покоится ли оно под водою, движется ли по воде, сохраняя некоторое определенное положение, или же помещается внутри взрослого организма, - некоторые части его поверхности будут более других подвержены влиянию окружающих деятелей; в одних случаях они будут подвержены большему действию света, теплоты, кислорода, в других - материнских тканей и их содержимого. Поэтому нарушение его первоначального равновесия несомненно. Оно может совершиться двумя путями: или возмущающие силы преодолеют сродство органических элементов, и тогда произойдет хаотическая разнородность, известная под именем разложения; или же, как это случается обыкновенно, перемены не разрушат органических соединений, а только видоизменят их, причем части, более подверженные действию изменяющих сил, больше и изменятся. Так происходят первые дифференцирования, составляющие рождающуюся организацию. С достигнутой таким образом точки зрения мы намерены взглянуть на несколько случаев, оставляя покуда в стороне все соображения о стремлении организма усвоить наследственный тип.
Обратим сначала внимание на кажущиеся исключения, которые представляют Amoeba, например: у этого существа, как и сходных с ним, студенистое тело остается неорганизованным в течение всей жизни, не претерпевает никаких постоянных дифференцирований. Но факт этот, повидимому прямо противоречащий нашему заключению, в сущности, наиболее подтверждает его. Какова особенность этого отдела простейших? Члены его испытывают беспрестанные и неправильные изменения в форме - они не обнаруживают постоянного отношения частей; то, что впоследствии составит внутреннюю часть, выходит теперь наружу и, как временный член, прилипает к какому-нибудь предмету, которого случайно коснулось. То, что теперь составляет часть поверхности, скоро будет втянуто, вместе с прилипшим к ней атомом пищи, внутрь массы. Таким образом происходит безостановочный обмен мест, и отношение внутреннего и наружного непостоянно. Но по принятой гипотезе, сходные в начале единицы живой массы стали несходными только вследствие несходства их положений относительно изменяющих сил. Нечего, следовательно, ждать какого-нибудь определенного дифференцирования частей в существах, не обнаруживающих никакой определенной разницы в положении своих частей.
Отрицательное доказательство это подтверждается обилием положительных. Когда мы перейдем от этих протееобразных комков живой слизи к организмам, обладающим неизменным распределением вещества, мы найдем разницу в тканях, соответствующую разнице в относительном положении. У всех высших Protozoa, как и у Protophyta, встречается основное дифференцирование на клеточную оболочку и содержимое клеточки, соответственно основной противоположности условий, заключающихся в терминах, - внутреннее и внешнее. Переходя от организмов, относимых к классу одноклеточных, к самым низшим из составляющихся сочетанием клеточек, мы заметим всюду связь между различием в устройстве и различием в окружающих обстоятельствах. Отсутствие определенной организации в губках, пропускающих повсюду струи морской воды, соответствует отсутствию определенного несходства в условиях. У Thalassicolla профессора Гексли - прозрачное, бесцветное тело, пассивно плавающее по поверхности моря и состоящее главным образом из "массы клеточек, соединенных слизью", замечается грубое строение, очевидно подчиненное основным отношениям центра к поверхности: при всем многочисленном и значительном разнообразии своем части представляют тут более или менее концентрическое расположение.
После этого первоначального изменения, которым внешние ткани дифференцируются от внутренних, ближайшим по постоянству и значению является то, вследствие которого известная часть наружных тканей дифференцируется от остальных; и это соответствует почти всеобщему факту, что одна часть наружных тканей подвергается более других окружающим влияниям. Здесь, как и раньше, кажущиеся исключения чрезвычайно важны. Некоторые из низших растительных организмов, Hematococci и Protococci, - помещены ли они в массе слизи, или же рассеяны по арктическому снегу - не обнаруживают никаких дифференцирований поверхности, разные части поверхности не подвергаются никакому определенному различию условий. Упомянутая выше Thalassicolla, свободно плавающая по воде и пассивно перекатываемая волнами, последовательно представляет влиянию известных деятелей все свои стороны, и все ее стороны сходны. Усаженные ресничками шары, как Volcox, например, не имеют на своей поверхности частей, несходных одна с другой; и нельзя рассчитывать, чтобы у них были такие части, когда видишь, как они передвигаются по воде во всех направлениях, не подвергая какой-либо части особенным усилиям. Но если мы перейдем к существам, которые или прикреплены где-либо, или, двигаясь, сохраняют определенное положение, мы не встретим более единообразия поверхности. Почечка зоофита, у которой в продолжение периода движения можно отличить только внутреннюю и внешнюю оболочку, пускает корни только тогда, когда верхний ее конец начнет усваивать строение, отличное от нижнего. Свободно плавающий зародыш водяного кольчатого червя, яйцеобразный и не усаженный по всей поверхности волосками, движется одним концом вперед, согласно этому различию обстоятельств происходят в нем и дифференцирования.
Начала, проявляющиеся таким образом в низших жизненных формах, замечаются и в развитии высших форм, хотя здесь и нельзя проследить их так далеко, как там, потому что они затемняются усвоением наследственного типа. Так, "имеющая вид тутовой ягоды" масса клеточек, в которую обращается оплодотворенное яйцо позвоночного, начинает скоро обнаруживать разницу между наружной и внутренней частями своими, соответственно основной разнице в окружающих обстоятельствах. Клеточки периферии, достигнув большего развития, нежели внутренние клеточки, сливаются в оболочку, замыкающую остальное, клеточки, лежащие ближе к наружным, соединяются с этими последними и увеличивают густоту зародышевой оболочки, между тем как центральные клеточки становятся жидкими. Сверх того, часть зародышевой оболочки становится скоро зародышевым пятном, и, не утверждая, чтобы причина этого заключалась в несходстве отношений различных частей зародышевой оболочки к окружающим влияниям, мы все-таки ясно видим, что в этих несходных отношениях заключается возмущающий элемент, стремящийся расстроить первоначальную однородность зародышевой оболочки. Далее зародышевая оболочка мало-помалу разделяется на два слоя - внутренний и наружный, один находится в соприкосновении с жидкой частью желтка, другой - с окружающими жидкостями: это различие обстоятельств находится в явном соответствии с последующим различием в строении. Появление сосудистого слоя между этими слизистым и серозным слоями, как их называют, допускает подобное же толкование. Как в этих, так и в разнообразных сочетаниях, которые начинают затем обнаруживаться, мы замечаем действие общего закона размножения последствий, вытекающих из одной причины - закона, которому было приписано усиление разнородности {См. статью' Прогресс, его закон и причина.}.
Ограничив наши замечания наиболее общими фактами развития, мы думаем, что успели уяснить их до некоторой степени. Что неустойчивое равновесие однородного зародыша должно нарушиться вследствие несходного действия окружающих влияний на разные его части, - это заключение априористическое. Столь же априористическим кажется и то заключение, что разные единицы, подвергшиеся различным влияниям, должны или разложиться, или претерпеть изменения, которые приведут их к жизни в соответствующих обстоятельствах: что, иными словами, они должны приспособиться к своим условиям. Но мы можем сделать почти такой же вывод и помимо ряда предыдущих рассуждений. Наружные органические единицы (будут ли это клеточки массы, "имеющей вид тутовой ягоды", или наружные частицы отдельной клеточки) должны усваивать функции, требуемые их положением, а усваивая эти функции, они должны принять характер, обусловленный их подправлением. Слой органических единиц, прилегающих к желтку, должен служить для ассимилирования (уподобления) желтка и, таким образом, должен быть приспособлен к ассимилирующим отправлениям. Процесс организации становится возможным только при этих условиях. Можно сказать, что как первые породы животных, размножившихся и распространившихся по разным странам земли, дифференцировались на несколько различных пород - вследствие приспособления к условиям жизни, точно так же и первоначально единообразное население клеточек, образовавших оплодотворенную зародышевую клеточку, распадается на несколько различных населений клеточек, развивающихся несходно в силу несходства окружающих их обстоятельств.