П. Заблудовский - История медицины
Во второй половине XIX в. учение о клетке и клеточном строении получило дальнейшее развитие. Было установлено, что протоплазма играет в клетке ведущую роль. Некоторые ученые наделяли протоплазму жизненными свойствами (один шаг до «жизненной силы»). Ряд исследователей (Э. Бркжке, Л. Биль, М. Шульце и др.) сформулировали представление о клетке как о самостоятельном существе, ведущем особую, индивидуальную жизнь, в связи с чем весь организм рассматривался как объединение огромного количества живых первичных существ.
Т. Шванн (1810-1882).Однако несмотря на крайние позиции в оценке значения клеток в организме, обоснование клеточного строения растительного и животного мира позволило установить материальный субстрат одного из звеньев живых организмов и выявить единство растительного и животного организмов.
Вторым великим открытием XIX в. явилось обоснование закона превращения энергии в организме. Существовавшие со времен рабовладельческого строя представления о превращении пищи в кровь и твердые части организма для его жизнедеятельности не давали ответа на вопрос, как и почему это происходит. Не отвечали на эти вопросы также ятрохимические и ятрофизические представления XVI-XVIII вв.
Объяснению процесса превращения энергии предшествовало открытие закона сохранения вещества и силы: в 1748 г. М. В. Ломоносовым, а в 1773 г. французским ученым А. Лавуазье. М. В. Ломоносов установил, «что сколько у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому», а также «тело, движущее своею силою другое, столько же оные у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает». Лавуазье в свою очередь утверждал, что «во всяком превращении имеется одинаковое количество материи как до, так и после него, что качество и количество вещества остаются теми же, происходят лишь изменения, модификации». А. Лавуазье и П. Лаплас произвели первые калориметрические исследования в опытах на животных.
В 1842 г. немецкий врач Ю. Р. Майер (1814-1878) открыл механический эквивалент тепла, позже положенный в основу закона сохранения энергии. Работая в тропических условиях на острове Ява, занимаясь врачебной практикой, он обнаружил при частых кровопусканиях у туземцев более яркую окраску венозной крови, чем у жителей более высоких широт. Он объяснил это явление большим содержанием кислорода в крови у местных жителей вследствие того, что окислительные процессы в тропиках протекают менее интенсивно, и в условиях более высокой температуры организм отдает меньше тепла во внешнюю среду. Попутно он установил соотношение между обменом веществ и дыханием. Р. Майер на основе полученных данных поставил вопрос об изучении теплового баланса в животном организме. Английский физик Дж. Джоуль, экспериментально подтвердив выводы Р. Майера, установил механический эквивалент теплоты. Немецкий физиолог и физик Г. Гельмгольц в 1847 г. показал, что этот закон применим и к явлениям жизни. Тем самым было завершено обоснование закона превращения энергии, который имел принципиально важное значение в изучении обмена веществ в животном организме без участия «жизненной силы».
Третьим великим открытием естествознания Ф. Энгельс называет учение об эволюционном развитии органического мира. Первоначальные представления о развитии с примесью теургических воззрений встречаются в трудах ученых Древнего Востока. Более развернутая концепция развития была сформулирована в трудах Аристотеля («История развития животных»). Внимание к данному вопросу вновь повысилось в эпоху Возрождения (А. Фабриций, Г. Фаллопий, У. Гарвей, Р. Грааф, М. Мальпиги и др.). Однако до половины XVIII в. понятие развития сводилось исключительно к представлению о росте частей зародыша, уже существующих и преформированных в нем. Эти взгляды разделял и А. Галлер. Первое известное представление об эволюции на основе эксперимента было изложено в 1759 г. уроженцем Берлина К. Вольфом (1733-1794), с начала 60-х годов до конца жизни работавшего в Петербурге. В труде «Теория зарождения» К. Вольф утверждал, что зародыш претерпевает ряд ступеней развития, преимущественно в связи с оплодотворением. Яйцо сначала не имеет зародышевой организации, и только после оплодотворения в нем постепенно развиваются отдельные органы; в зародыше происходит образование всех частей – эпигенез, или постформирование. Современник К. Вольфа Дж. Гентер высказал предположение о том, что развитие высших животных представляет собой повторение ступеней развития низших. Идеи эволюции поддерживали в XVIII в. в Германии Л. Окен, во Франции Ж. Сент-Иллер. В 1775 г. русский ученый А. Каверзнев в своей диссертации доказывал изменчивость животных организмов.
Крупной вехой на пути создания эволюционной теории явилось учение французского естествоиспытателя Ж. Ламарка (1744-1829) об историческом развитии органического мира. Основной идеей Ж- Ламарка, высказанной им в сочинении «Философия зоологии», было утверждение, что между видами животных нет резких граней и виды не являются постоянными. Он считал, что приобретение новых свойств и изменение видов происходят под влиянием окружающей среды путем наследования новых признаков.
Более активное изучение эволюционного развития началось после открытия в 1825 г. Е. Пуркине зародышевого пузырька в курином яйце и подробного описания тартуским профессором К. Бэром в 1827 г. яйца млекопитающих. Петербургский профессор X. И. Пандер высказал предположение о зародышевых листках.
К. М. Бэр и X. И. Пандер стояли на позициях трансформации организмов. В 1837 г. П. Ф. Горянинов доказывал непостоянство видов и отстаивал идею эволюции, распространяя ее на все организмы, включая человека. Вслед за ним в России целая плеяда ученых выступила с эволюционистскими воззрениями (Л. Боянус, Э. Эйхвальд, Е. Снядецкий, К. Ф. Рулье, Н. А. Северцев, А. Н. Бекетов и др.).
Ч. Дарвин (1809-1882).Во второй трети XIX в. сложились условия для завершения разработки учения об эволюции органического мира. Эту задачу выполнил английский естествоиспытатель Ч. Дарвин (1809-1882). Имея основательную естественнонаучную подготовку, он в качестве натуралиста принял участие в кругосветной экспедиции на корабле «Бигль», в результате которой накопил огромный сравнительный материал о живущих и ископаемых видах животных и растений. Используя опыт по выведению новых сортов растений и пород животных, искусственному отбору при решении данной задачи и свои многочисленные данные о развитии, Ч. Дарвин поднялся до уровня обобщения всех этих данных, создав теорию изменяемости биологических видов и их преемственности. Это учение он изложил в книге «О происхождении видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за существование» (1859).
Изменения биологических видов, считал Ч. Дарвин, происходят по линии отбора отклоняющихся признаков, которые повторяются в последующих поколениях, т. е. наследуются. Для полного закрепления линии развития необходимо, чтобы наряду с изменчивостью и наследованием осуществлялся процесс выживаемости видов с вновь приобретенными качествами. Центральным звеном этой триады, составляющей единое целое эволюционного процесса, Ч. Дарвин признавал наследование приобретенных свойств. Он выявил действие в природе естественного отбора, который происходит стихийно, как закономерный процесс взаимоотношения живых существ с окружающими условиями (климат, географическое положение, почва, наличие популяций других видов и т. п.). Ч. Дарвин полагал, что существование особей и отдельных видов, их изменения обусловливаются беспрерывным процессом борьбы за существование. Однако он, как было подтверждено впоследствии, преувеличил значение борьбы за существование и в угоду социологическим концепциям своего времени механически перенес это представление на человеческое общество. В такой же мере неосновательной была его солидарность со спекулятивной теорией Т. Мальтуса (см. ниже) о перенаселении. Ч. Дарвин рассматривал процесс эволюции как постепенное количественное изменение органического мира, без скачков и резких переходов.
Однако несмотря на некоторые слабые стороны учения Ч. Дарвина, на которые позднее указали прогрессивные естествоиспытатели, философы и основоположники научного социализма, его эволюционная теория имела непреходящее революционное значение, поскольку утверждала материалистическое понимание развития органического мира и изгоняла из этого процесса «жизненную силу» и теургическое начало. Ф. Энгельс высоко оценил значение данного открытия. Он писал: «Благодаря этому не только стало возможным объяснение существующих представителей органической жизни, но и дана основа для предыстории человеческого духа, для прослеживания различных ступеней его развития, начиная от простой, бесструктурной, но ощущающей раздражения протоплазмы низших организмов и кончая мыслящим мозгом человека. А без этой предыстории существование мыслящего человеческого мозга останется чудом» [52]. В. И. Ленин указывал: «…Дарвин положил конец воззрению на виды животных и растений, как на ничем не связанные, случайные, „богом созданные" и неизменяемые, и впервые поставил биологию на вполне научную почву, установив изменяемость видов и преемственность между ними» [53].
