Жорж Вигарелло - История тела Том 1 [От Ренессанса до эпохи Просвещения]

Аналогичные исследования проводились и в Лондоне. Джон Хантер, уроженец Шотландии, получивший начальное образование в анатомическом кабинете своего брата Уильяма, предложил называть те качества, которые отличают живой организм от неодушевленной материи, «витальным принципом»: по его мнению, жизненная сила содержится в крови [977] Hunter J. Anatomical Observations on the Torpedo… read at the Royal Society, June 1773. . Так, на смену характерной для эпохи Декарта философии «живого механизма» приходит более динамическая идея «витальных свойств» или витализм. Не случайно, что термин «биология» появляется около 1800 года и что, среди прочих, его вводят бременский профессор Готфрид Рейнхольд Тревиранус [978] Treviranus G.R. Zeitschrift fur Physiologie: 3 vol. Bremen, 1824. и основоположник эволюционизма французский натуралист Ламарк.

Споры о природе жизни велись не только философами–теоретиками. Материалом для них служило тщательное изучение животного и человеческого организма, выдвигаемые гипотезы проверялись опытами. Так, сложные эксперименты проводились в связи с исследованием пищеварения — проблемой, ранее остро поставленной в трудах Ван Гельмонта и Сильвия. Все те же вопросы: осуществляется ли пищеварение с помощью некой внутренней жизненной силы, или благодаря химическому воздействию желудочных кислот, или же за счет механической работы желудочных мускулов, которые взбивают, дробят и распыляют пищу? Бесплодные споры по поводу пищеварения не прекращались со времен греков, однако исследования XVIII столетия отличаются поразительной изобретательностью экспериментов, инициированных французским естествоиспытателем Рене Реомюром. Например, он приучил ручного коршуна заглатывать и отрыгивать пористые цилиндры, внутри которых находилась пища. Таким образом Реомюр продемонстрировал действие желудочных соков и тот факт, что мясо лучше переваривается в желудке, нежели крахмалистые продукты.

Как показывают исследования пищеварения, медицина самым плодотворным образом взаимодействовала с химией. Шотландский химик Джозеф Блэк ввел понятие скрытой теплоты и выделил «связанный воздух», который, согласно новой химической номенклатуре, получил название двуокиси углерода. Это привело к существенному прогрессу в понимании природы дыхания. Блэк обнаружил, что «связанный воздух», выделяемый негашеной известью и щелочью, также присутствует в выдыхаемом воздухе и, даже если он не токсичен, им невозможно дышать [979] Black J. Lectures on the Elements of Chemistry Delivered in the University of Edinburgh: 2 vol. Edinburgh, 1803. . То, что происходит с газами в легких, точнее всех объяснил выдающийся французский химик Лавуазье (тот самый, что был причастен к откупам, за что поплатился головой во время Французской революции). Он показал, что вдыхаемый воздух превращается в «связанный воздух» Блэка, в то время как азот не меняет свой состав. По мнению Лавуазье, процесс дыхания живого организма аналогичен процессу горения, который можно наблюдать в окружающем нас мире: оба требуют наличия кислорода и оба производят двуокись кислорода и воду. Лавуазье также установил, что кислород совершенно необходим человеческому организму, продемонстрировав, что при физической нагрузке тело потребляет его больше, чем находясь в состоянии покоя [980] Lavoisier A.L. de. Réflexions sur le phlogistique, pour servir de développement à la théorie de la combustion et de la calcination. Paris, 1783. .

Помимо химии, значительный вклад в медицину обещали внести и другие бурно развивавшиеся науки. Благодаря совершенствованию конденсаторов и лейденской банки быстро продвинулось вперед изучение электричества, и эксперименты с ним стали модной забавой: подопытных «кроликов», будь то людей или животных, нередко «наэлектризовывали» из чистого любопытства, окрашенного легким садизмом. Основоположник экспериментальной электрофизиологии Луиджи Гальвани изучил воздействие тока на препарированные нервы и мышцы. В работе «О силах электричества при мышечном движении» (1792) [981] Gatvani L. De viribus electricitatis in motu muscutari commentarius, cum Joannis Atdini dissertatione et notis. Accesserunt epistola ad animalis electricitatis theoriam pertinentes. Bologne, 1792. итальянский естествоиспытатель описывает опыты на животных. Так, он медной проволокой прикреплял дохлых лягушек за лапки к железному брусу; под воздействием электричества, ассоциировавшегося с жизненной силой, мышцы сокращались. Опыты Гальвани продолжил профессор из Павии Алессандро Вольта, в 1792 году опубликовавший «Письма о животном электричестве», где он показал, что электрические стимулы способны вызывать мышечные сокращения [982] Volta A. Epistolario di Alessandro Volta, edizione nazionale sotto gli auspici dell’Istitutio lombardo di scienze e letteree della Società italiana di fosca. Bologne, 1788. .

Подразумеваемые подобными экспериментами связи между жизнью и электричеством оказались чрезвычайно важны для будущей нейрофизиологии. Они же послужили источником вдохновения для такого научно–фантастического романа, как «Франкенштейн» (1816) Мери Шелли [983] Shelley M. Frankenstein: 3 vol. London, 1816. , в центре которого стоит проблема искусственного создания жизни при помощи физико–химических опытов и тех опасностей, которые несут в себе такие эксперименты.

7. Воспроизведение

Еще одна успешно развивающаяся область физиологии связана с механизмами воспроизводства. Каким именно образом происходит оплодотворение, каковы при этом роли мужских и женских особей — предмет давних и вполне бесплодных дебатов. В XVII веке наибольшим весом (не в последнюю очередь благодаря микроскопу) пользовались так называемые теории «вкладыша» или анималькулизма. Согласно им, в семенной жидкости содержится полностью развитая новая особь миниатюрного размера, которая в момент зачатия попадает в матку. Однако Уильям Гарвей склонялся на сторону другой теории, именовавшейся овизмом, где центральная роль приписывалась женским половым клеткам. Спор между сторонниками анималькулизма и овизма продолжался значительную часть XVIII века, подогреваемый более общими теологическими (анималькулизм можно рассматривать как разновидность Божественного предопределения) и гендерными (можно сказать, что овизм Гарвея отводил женщине более достойную роль) проблемами. Позднее, проведя опыты над оленями, которых ему благосклонно предоставил король Карл I, Гарвей пришел к выводу, что в процессе развития зародыша жизненно важные органы формируются последовательно, один за другим, тем самым практически сформулировав теорию эпигенеза. Более углубленное изучение эмбрионов было осуществлено в Берлине Каспаром Фридрихом Вольфом. Его «Теория зарождения» (1759) [984] Wolff C.F. Theoria generationis. Leipzig, 1759. , где приведены опытные данные, свидетельствующие о постепенном развитии зародыша, подтверждает эпигенетическую гипотезу Гарвея. В яйце нет органов; они не существуют изначально в миниатюрном виде, постепенно увеличиваясь как надуваемый воздухом шар, напротив, после оплодотворения происходит их медленная дифференциация и развитие. Работы Вольфа предвосхищают труды таких великих эмбриологов XIX века, как Карл Эрнст фон Бэр, который, обнаружив в яичниках млекопитающих зародышевые клетки, смог объяснить природу овуляции и сформулировал «биогенетический закон», согласно которому при развитии зародыша сперва формируются общие, а уже затем особые признаки [985] Baer K.E. von. Beitrâge гиг Kenntniss des Russischen Reiches und der angrânzenden Lander Asiens: 18 vol. Saint–Pétersbourg, 1841–1871. . В XIX веке эмбриология станет одной из основополагающих биологических дисциплин, поскольку даст объяснение развитию как таковому.