Коллектив авторов - Новая история стран Европы и Америки XVI–XIX века. Часть 1

Объединить все имеющиеся представления о химической природе веществ в единую периодическую систему элементов удалось Дмитрию Ивановичу Менделееву (1834–1907). В 1871 г. он опубликовал свое изобретение под названием «Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых элементов». Эта модель действительно позволила предсказывать существование в природе еще неизвестных химических элементов и даже с высокой точностью определять их свойства.

Открытия Бутлерова и Менделеева подводили к мысли о том, что атомная структура является чрезвычайно сложной и, вероятно, не первичной в строении веществ. Однако, в целом, химическая наука XIX в. осталась в пределах механистических представлений о свойствах материи. Закономерности соединения химических элементов объяснялись, исходя из идеи тяготения между атомами, т. е. законов ньютоновской физики. Попытки соединить постулаты атомно-молекулярной химии с электромагнитной теорией создавали основу для принципиально нового направления исследований – физико-химического анализа сложных равновесных систем, чье динамическое поведение может быть описано с помощью дифференциальных уравнений (т. е. на континуальной, «сплошной» основе). Но приверженность большинства ученых принципу редукции, стремление к выстраиванию жесткой иерархии уровней пространственной организации материи ограничивали эту возможность. Принципиально важным становилось привнесение в естественно-научную теорию идей развития, эволюции, историзма.

Картина развивающегося мира, имеющего свою историю, была представлена уже в философско-космологической концепции Канта. В 1796 г. французский математик и астроном Пьер Симон Лаплас (1749–1827) высказал гипотезу о формировании Солнечной системы из вращающейся газовой туманности. Лапласу удалось значительно обогатить теоретические постулаты классической астрономии и уточнить расчеты движения планет и их спутников. Однако в целом космологическая теория Лапласа была основана на механистических принципах и даже получила характерное название «небесной механики». Космическая эволюция рассматривалась в ее рамках лишь как исключительно медленное, количественное развитие, не нарушающее стационарность и структурную организацию Вселенной, проистекающее в рамках неизменного трехмерного пространства и абсолютного времени, под влиянием сил притяжения и отталкивания.

Более активно теория эволюционизма развивалась в геологии и биологии. Толчком к широкой научной дискуссии послужило создание теории катастроф. Французский палеонтолог Жорж Кювье (1769–1832) обнаружил при проведении строительных работ в Париже останки неизвестных животных и растений. В трактате «Рассуждения о переворотах на поверхности Земли» (1812) он выдвинул гипотезу о том, что каждый период в истории планеты завершается крупными геологическими катастрофами, в ходе которых погибает все живое. Каким образом жизнь возрождается Кювье не объяснял, но доказывал, что различные формы жизни не являются преемственными. Он полагал, что геологические факторы разных эпох принципиально отличаются по своим характеристикам, а периодические катастрофы являются феноменом столь мощным и непредсказуемым, что не могут быть предметом научного анализа. С этой точки зрения, геология может изучать лишь стационарную картину мира, возникшую после той или иной катастрофы, а биология – прогрессирующее развитие животных и растительных форм на каждом из таких отрезков исторического времени. При всей своей спорности и недостаточной аргументированности, теория катастроф внесла важный вклад в развитие европейской естественной науки. В ее рамках едва ли не впервые была сделана попытка осмыслить историческое развитие как смену «больших скачков», т. е. преодолеть идею преемственного, линейного развития.

С иной точки зрения развитие жизни на земле рассматривал французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк (1744–1829). В своей книге «Философия зоологии» (1809) он утверждал, что все виды фауны постепенно изменяются под влиянием эволюции внешней среды. Основой для этих изменений являются два фактора – прямое приспособление к среде, достигаемое животными в ходе продолжительных упражнений и смены привычек на устойчивые отличия, а также присущее всем живым существам стремление к совершенствованию, которое приводит к повышению их организации в результате наследования определенных черт. Несмотря на материалистический характер многих аргументов, Ламарк не смог подтвердить свою гипотезу экспериментально и общую направленность развития живой природы соотносил с наличием некоей «Божественной внутренней цели».

С опровержением теории катастроф выступили и ведущие представители геологии. Английский ученый Чарльз Лайель (1797–1875), опровергая теорию катастроф, представил убедительные доказательства постепенной эволюции природных условий Земли и доказал, что современные геологические процессы не отличаются принципиально от древних. Именно Лайель предложил термин «палеонтология» для обозначения науки об ископаемых организмах, разделил третичную систему на три отдела, которые назвал плиоценом, миоценом и эоценом.

Предложенный Лайелем «метод актуализации», т. е. изучения прошлых этапов эволюции на основе классификации современных форм, оказал огромное влияние на развитие естественных наук. В геологии он окончательно опроверг теорию катастроф, а в биологии позволил приблизиться к созданию целостной эволюционной теории. Важный шаг на этом пути сделали немецкие ученые Маттиас Якоб Шлейден (1804–1881) и Теодор Шванн (1810–1882). В 1830–1831 гг. они разработали теорию клетки, установив идентичность структуры клетки высших растительных и животных организмов. Тем самым, было доказана общность происхождения и развития всех биологических видов. Шлейден и Шванн выдвинули гипотезу о том, что жизнь начинается с единой клетки, дифференциация и деление которой впоследствии и формируют более сложную структуру организма.

Английский натуралист и писатель Чарльз Роберт Дарвин (1809–1882), пытаясь определить объективную основу эволюции биологических форм, выдвинул идею естественного отбора в ходе борьбы за существование. В 1859 г. в книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» Дарвин пытался показать, что существующие виды растений и животных произошли от более ранних путем естественной борьбы за выживание и наследственного закрепления полезных признаков. В 1868 г. появилась его вторая книга «Изменение домашних животных и культурных растений», а в 1871 г. – самая скандальная – «Происхождение человека и половой отбор», где Дарвин пытался доказать животное происхождение человека.