Шрифт:
Протеины, однако, наиболее сложные из этих трех групп, наиболее легко разрушаемые, а также являют собой саму характеристику жизни. Протеины содержат азот и серу, а также углерод, водород, кислород и, хотя обычно растворимы в воде, коагулируют и становятся нерастворимыми при общем нагревании. Поначалу их называли альбуминопо-добными субстанциями, поскольку единственным общеизвестным примером был белок куриного яйца (по-латински «альбумин»). В 1838 г. голландский химик Жерар Джоан Мюльдер, понимая первозданную важность альбумина, назвал протеины этим словом, которое является калькой с греческого оборота «имеющий первостепенную важность».
В XIX в. виталисты сфокусировали внимание и надежды не просто на органических веществах, но на молекуле протеина.
Развивающаяся органическая химия также внесла вклад в эволюционную концепцию. Все виды живых организмов состоят из тех же самых классов органических веществ: гидрокарбонатов, липидов, протеинов. Они различаются от вида к виду, но различия малы. Образно выражаясь, кокосовая пальма и корова — существа совершенно разные, но масло кокосовое и коровье отличаются лишь в некоторых деталях.
Более того, ученым в середине XIX в. стало ясно, что сложную структуру гидрокарбонатов, липидов, протеинов можно в процессе пищеварения разложить на относительно простые «кирпичики». Эти кирпичики одни и те же для всех видов, и все отличия сосредотачиваются в способе их комбинации. В процессе потребления одним организмом других (процессе пищеварения) кирпичики складываются в сложные вещества, которые и составляют суть питания.
С химической точки зрения, жизнь во всех вариациях, несмотря на разительные внешние различия, одна и та же. А если так, то эволюционные изменения одних видов в другие — дело деталей, и эта точка зрения утвердила правдоподобность эволюционной концепции.
Ни биолог, ни химик не должен зависеть от чего-либо чуждого жизни, чтобы сделать заключение о единстве всего живого. Развивающееся техническое усовершенствование микроскопа наконец-то сделало тайны жизни видимыми.
Первые «микроскописты», увлекшись многочисленными деталями, начинали фантазировать. К примеру, они переносили в действительность нарисованные своим воображением человеческие фигуры (гомункулусы) в очертания человеческого семени.
Они также предположили, что разрешительной способности жизни в мельчайших ее формах нет предела. Если яйцо иди сперматозоид уже заключает в себе крошечную жизнь, то в оболочке мельчайшего организма может быть заключен организм еще более мелкий, который в определенный момент станет отпрыском родительского и продолжит это дробление до бесконечности. Некоторые ученые даже пытались подсчитать, сколько именно гомункулусов может содержаться внутри бесконечно уменьшающихся, вложенных друг в друга фигур самовоспроизводящихся организмов. Они гадали, не придет ли конец человечеству, когда истощатся эти заключенные внутри друг друга генерации. Эта доктрина «преформации» стала антиподом эволюционной доктрины; следуя ей, все возможные члены видов уже существовали изначально внутри первого вида, и нет причины предполагать изменение (эволюцию) видового разнообразия в природе.
Главная и первая атака на эту теорию последовала со стороны немецкого физиолога Каспара Фридриха Вольфа (1734 — 1794). В опубликованном в 1759 г. труде он описывал свои наблюдения за развитием растений. Он отмечал, что конус роста побега растения состоит из недифференцированных, генерализованных структур. По мере роста ткани специализируются, и самый кончик конуса наконец-то развивается в цветочную почку, в то время как другая точка роста (полностью неразличимая вначале) развивается в листовую почку. Позже он экстраполировал свои наблюдения на животный мир. Недифференцированная ткань через этапы постепенной специализации дает начало росту различных абдоминальных органов. Это и была доктрина эпигенеза, впервые названная так Уильямом Харвеем в 1651 г. в его книге по эмбриогенезу животных.
С его точки зрения, все существа, насколько бы различно они ни выглядели, на начальной стадии развиваются из сгустков живой материи и сходны по происхождению. Живые существа не могут развиваться пусть из крошечного, но уже специализированного органа или организма.
Даже полноразвитые организмы не столь различны, как может показаться при детальном изучении. Французский физиолог Мари Франсуа Ксавье Биша (1771 — 1802), работая с микроскопом, показал, что различные органы состоят из нескольких компонентов разного внешнего вида. Эти компоненты, наименованные «тканями», стали основой науки гистологии. Выяснилось, что существует ограниченное число видов тканей. (Самые жизненно важные из них в животном организме — эпителий, соединительная ткань, мускульная ткань и нервная ткань.)
Все органы состоят из каких-либо тканей. Если внешне живые организмы сильно отличаются, то ткани у них у всех одни и те же.
Как было уже упомянуто выше, еще в XVII в. Хук отметил, что пробковая ткань делится -на некие прямоугольные составляющие, которые Хук назвал клетками. Клетки были пустотелыми, поскольку пробка — мертвая ткань. Более поздние исследователи, изучая живую ткань, пришли к выводу, что и она состоит из крошечных, окруженных степками клеток.
В живой ткани клетки не пустотелые и наполнены желатиноподобной жидкостью. Эта жидкость получила свое наименование благодаря чешскому физиологу Яну Эвангелисте Пуркине (1787-1869). В 1839 г. он назвал живой эмбриональный материал, заключенный в яйце, протоплазмой, что в переводе с греческого означает «первичная». Немецкий ботаник Хуго фон Мол в следующем году ввел этот термин в общее употребление. Хотя уже было известно, что клетки тканей отнюдь не пустотелые, этот термин сохранился.