Владимир Комаров - Происхождение растений
Единственная из планет солнечной системы, о которой можно думать, что жизнь на ней есть и возникла раньше, чем на Земле, — это Марс. Достоверно, что на Марсе есть и атмосфера, и вода, и жизнь там возможна, но тогда возникает вопрос, откуда же на Марсе возникла жизнь?
Ближайшая к Солнцу планетная система — это Альфа Центавра, и Аррениус вычислил, что споры бактерий могли бы пройти пространство от Земли до планет этой системы в 9000 лет. Даже для переселения с Марса на Землю, по Аррениусу, требуется более 20 дней. Все это время частичка живого вещества, заключенного в споре, находилась бы в безвоздушном пространстве при очень низкой температуре. Нет никакого основания предполагать, что спора могла бы сохранить то минимальное количество воды, без которого жизнь немыслима. Допускать возможность такого передвижения можно только, не зная, как легко угасает жизнь при условии абсолютной сухости.
Вообще переселение бактериальных спор в межпланетном пространстве при температуре в 220° мороза и более, при сильном действии ультрафиолетовых лучей[13] и абсолютной сухости нельзя признать безопасным для их жизни, хотя при коротких перелетах возможность его и не вполне исключена. Во всяком случае из всех существующих на Земле живых существ только споры бактерий могут выносить нечто подобное, все же остальные зародышевые формы жизни неизбежно погибают.
Еще ранее такие корифеи науки, как химик Либих и физик Гельмгольц, в 1868 и 1871 гг. высказались в пользу гипотезы вечности жизни и заноса ее на Землю из мирового пространства, с иных звездных миров. Либих в своих «Письмах о химии» говорил, что атмосферы небесных тел, а также вращающихся космических туманностей, можно рассматривать как вековечные хранилища оживленной формы, как вечные плантации органических зародышей.
Само собой разумеется, что подобные предположения противоречат как точному знанию, так и теории диалектического материализма. Ф. Энгельс сейчас же откликнулся на мысли, высказанные Либихом. Тут-то он и дал свое замечательное, краткое, но исполненное значения, определение жизни. «Жизнь, — сказал он, — это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка»[14]. Гипотеза Либиха выводит жизнь из мирового пространства, где «нет ни воздуха, ни пищи и царит температура, при которой не может, разумеется, ни функционировать, ни сохраниться никакой белок».
* * *
Третьим предположением о том, как появилась жизнь на Земле, является гипотеза самозарождения. Самозарождение или, как его еще иногда называют, произвольное зарождение — «generatio aequivoca», — первая мысль, которая мелькнула у мыслителей-философов древности, когда перед ними стал вопрос о начале жизни.
Сначала допускали широкую возможность самозарождения. И теперь еще в глухих углах, в крестьянских семьях нередко утверждают, что клопы и тараканы заводятся из грязи. Опровергнуть такое заблуждение нетрудно, так как легко доказать, что они выводятся из яичек, отложенных взрослыми клопами и тараканами. Немногим труднее было положение критиков, пытавшихся опровергнуть опыты голландского ученого физика Ван-Гельмонта, который в начале XVII века изучал самозарождение мышей. Он взял хлебные зерна, кости и тряпки, замуравил их в глиняный горшок и хранил все это в теплом помещении. Вывелись мыши, которых он и принял за зародившихся из материалов, которыми он зарядил горшок, под влиянием тепла. На самом деле мышата могли завестись в горшке лишь в том случае, если мышь устроила там свое гнездо. Во всяком случае рассказы о самозарождении лягушек, червей и других животных повторялись так часто, что флорентийская Академия наук в Италии в половине XVII в. подвергла вопрос о самозарождении коренному пересмотру. Член этой Академии доктор Реди доказал, что в испорченном мясе черви появляются только в том случае, если к нему имеют доступ мухи, откладывающие в нем свои яички. Был установлен так называемый принцип Реди[15], позднее формулированный другим итальянским ученым Валлисниери (1710) в кратких словах «Omne vivum ex ovo», т. е. все живое из яйца, или иначе: все живое от живого. Согласно этому принципу жизнь, хотя связана по существу с историей химических элементов Земли, но совершенно отлична от неживой материи. Принцип Реди основан на факте, и вся экспериментальная наука последнего времени не нашла фактов, его опровергающих.
Тем не менее и гипотеза самозарождения оказалась живучей. Самозарождение живых существ, настолько крупных, что они видимы простым глазом, давно уже считается невероятным, но уже в 1671 г., когда Кирхер впервые увидал в микроскоп бактерий и стали известны микроорганизмы, надежда найти самозарождающиеся организмы среди микроскопически малых существ, находящихся на границе видимости даже в лучшие из существующих микроскопов и лишенных видимой структуры, окрылила сторонников произвольного зарождения. В 1745 г. Нидгем в Англии попробовал доказать самозарождение микроорганизмов путем опыта. Он помещал легко загнивающие жидкости в герметически закупоренные сосуды и нагревал их на угольях. Так как жидкости эти впоследствии все-таки загнивали, и в них можно было обнаружить массу бактерий, то он заключил из этого, что зародыши, попавшие в сосуды до их закупорки, были убиты жаром, которому он их подвергал, а те живые существа, которые появились после охлаждения, возникли путем самозарождения. Опыты Нидгема были опровергнуты итальянцем Спаланцани из Павии, который в 1765 г. стал доказывать, что Нидгем нагревал свои жидкости слишком короткое время, чтобы убить зародыши бактерий, попавшие в сосуды из воздуха, прежде чем они были закупорены. При достаточном нагревании в опытах самого Спаланцани жидкости становились вполне бесплодными и никакие живые существа в них больше не появлялись, равно как и не было процессов гниения. Спор Нидгема и Спаланцани имел то последствие, что француз Аппер применил методику Спаланцани: нагревать и герметически закупоривать съестные припасы, идущие на приготовление консервов, что имело большое значение для развития пищевой промышленности. Позднейшие опыты Шванна, Шульце и, особенно, Пастера (1862) показали, что нагревание питательных растворов до 120°, даже и на короткое время, и даже при доступе кислорода воздуха, совершенно убивает зародыши микроорганизмов, и они уже никогда не появляются сами собой, если только их не впускать извне. На указаниях Пастера основывается вся методика работ в многочисленных микробиологических лабораториях, и ни разу еще ни у кого из работников этих лабораторий не возникало сомнения в том, что в обеспложенных нагреванием жидкостях и питательных веществах, или, как их называют, средах, что-либо завелось само собой. Всегда вырастает лишь то, что было посеяно нарочно, или заронено извне нечаянно. Уже в 1860 г. Парижская Академия наук признала, что Пастер окончательно доказал отсутствие самозарождения в бродящих жидкостях.
Ф. Энгельс правильно оценил значение опытов Пастера, как бесполезных для правильного решения вопроса о самозарождении. Новые живые организмы не могут возникать из разложения других организмов. «Было бы нелепо желать принудить природу при помощи небольшого количества вонючей воды сделать в 24 часа то, на что ей потребовались тысячелетия». Он писал: «Опыты Пастера в этом отношении бесполезны: тем, кто верит в возможность самозарождения, он никогда не докажет одними этими опытами невозможность его»[16].
Иначе говоря, Пастер был прав, устанавливая фактическую сторону вопроса, но не прав, поскольку он вывел из поля зрения и химическую его сторону и фактор времени.
Однако гипотеза самозарождения настолько привлекательна, что поиски первичного организма, который мог бы возникнуть самозарождением, не прекратились. Так, в 1868 г. английский ученый Томас Гексли, исследуя ил, добытый со дна Атлантического океана еще в 1857 г. при прокладке морского телеграфного кабеля из Европы в Америку, нашел в нем тонкий слизистый осадок, который он признал за первичное живое существо и назвал батибием, т. е. жителем глубин.
Впоследствии, во время исследования океанских глубин, произведенного группой ученых на корабле «Челленджер», оказалось, что батибия найти не удается. Материал же, исследованный первоначально Гексли, был признан за хлопья осадка сернокислой извести, выпавшие из морской воды под влиянием крепкого спирта, в котором сохранялся ил.
В общем следует сказать, что в настоящее время мы самозарождения не наблюдаем, и все окружающие нас живые существа происходят от себя подобных. Мало того, пока все попытки химиков искусственно наладить образование белков протоплазмы, являющихся основою жизни, ее аппаратом, не удались. Мы все еще не знаем, чем отличается живой белок от неживого, и перед физиологической химией по-прежнему стоит задача решить этот основной вопрос.
