Петр Кошель
Книга для школьников
Москва
Олма-пресс
2000
Из века в век века человек все больше узнает об окружающем его мире, да и о себе самом. Неиссякаемые тайны природы открывают такие глубины, перед которыми застываешь в восхищении! Что может быть увлекательнее познания самой жизни? Эта книга уводит вас в волшебную страну Биологию, рассказывая о ее парадоксах, неожиданностях и странностях.
Вы собираетесь стать биологом или медиком? Тогда отправляйтесь в край вечных загадок!..
Кудесники алхимии
«Насыпь в « горшок зерна, заткни его грязной рубашкой и жди»». Рецепт прост, но что должно случиться? Через 21 день появятся мыши: они зародятся из испарений слежавшегося зерна и грязной рубашки.
Второй рецепт требовал некоторых хлопот. «Выдолбите углубление в кирпиче, положите в него истолченной травы базилика, положите на первый кирпич второй, так, чтобы углубление было совершенно прикрыто; выставьте оба кирпича на солнце, и через несколько дней запах базилика, действуя как закваска, превратит траву в настоящих скорпионов».
Автором этих рецептов был один из крупнейших ученых своего времени (первая половина ХVII века) – алхимик Ян-Ван Гельмонт. Он утверждал, что сам наблюдал зарождение мышей в горшке, и мыши появились вполне взрослыми.
Гельмонт не был одинок, он также не был первым. Еще философы Древней Греции - Аристотель и другие ― утверждали, что лягушки родятся из ила, что насекомые, черви и прочая мелочь заводятся сами собой во всех мало-мальски подходящих местах.
Эти мысли, нисколько не измененные, легли в основу тогдашней науки о живом. Ученые средневековья преклонялись перед авторитетом Аристотеля. Для них он был непогрешимым и великим мудрецом. Кто осмелится критиковать его? И действительно, естествознание ― родная стихия аристотелевой мысли, особенно, когда речь идет о живой природе, и мы вправе сказать, что Аристотель ― первый по времени философ-натуралист, поставивший научно-исследовательскую работу на небывалую до него высоту.
В зоологии у него были предшественники, например, талантливый племянник знаменитого философа Платона Спевсипп, сделавший кое-что в области классификации животных и растений и даже высказавший нечто в духе идей органической эволюции. Но то, что нам дает в этой области Аристотель, во много раз и количественно и качественно превышает все достигнутое его предшественниками.
Он вскрывает трупы различных животных, делая при этом выводы об анатомическом строении человека; он изучает свыше пятисот видов животных, описывая их внешний вид и рассказывая об их образе жизни, нравах и инстинктах; он делает ряд ценных открытий: прослеживает спаривание у ежей, находит мочевой пузырь у черепахи и яйцепровод у устриц, доказывает существование живородящих акул и змей, констатирует развитие трутней из неоплодотворенных яиц. Он отмечает своеобразное прикрепление языка у лягушек, говорит о наличии третьего века у птиц, рудиментарных глаз у крота, органов слуха у рыб и органов звука у насекомых; описывает зимнюю спячку животных, их строительное искусство, перелеты птиц, дает очерк жизни ос, шмелей, пауков...
От зоологии идет прямой путь к систематике животных, в которой Аристотель в течение многих веков, вплоть до Линнея, считался единственным авторитетом. И действительно, он первый поставил классификацию животных на более или менее научную основу, имея при этом в виду группировку их не только по сходству, но и по родству.
Средневековые ученые, уставив свои столы банками и склянками, соорудив перегонные кубы и прочие аппараты, десятки лет проводили возле пузатых колб и громоздких реторт. Они кипятили и перегоняли, настаивали и процеживали. Они клали и лили в колбы все, что им подвертывалось под руку. Они старались изо всех сил. Одни из них призывали на помощь Бога, другие черта: очень уж им хотелось увидеть, как завертится в колбе какой-нибудь лягушонок или головастик. Увы! Кроме смрада, обожженных рук и пятен на платье ничего не получалось.
Вся суть в рецепте! Найти бы его!
И вот за дело взялся сам великий Парацельс. Это был умнейший человек, но жил-то он в годы алхимии. И эта алхимия, со всей присущей ей наивностью, с ее смесью суеверия, зачатков знания и грубейшего невежества, наложила свой отпечаток и на Парацельса, человека блестящего ума.
Парацельсу было скучно возиться с лягушками, мышами и скорпионами. Это мелко. То ли дело изготовить в колбе... человека.
Этому существу было даже придумано название — «гомункулус». Для незнакомых с латинским языком оно непонятно и выглядит странно. Тех, кто знает, как по-латыни называется человек, это слово не удивит. На латинском языке человек — «гомо». Уменьшительное от слова «человек» — человечек, а по-латыни «гомункулус».
Слово «гомункулус» говорит о происхождении «человечка»: не просто крохотного человечка, а фантастического существа, изготовленного в лаборатории. Он может вырасти, этот гомункулус, но если бы он и стал великаном, все равно его имя так и будет прежним — гомункулус.
Гомункулус — памятка о людях-фантазерах, мечтавших изготовить в лаборатории живое существо. Пусть это будет не «человечек», а самая простенькая инфузория.
Великий маг и кудесник не оробел перед ответственной задачей. Окруженный колбами и ретортами, среди перегонных кубов и пузатых бутылок, наполненных разноцветными жидкостями, среди связок сушеных летучих мышей и облезлых, изъеденных молью чучел зверей и птиц, под сенью крокодила, висящего под потолком, Парацельс предложил свой рецепт:
«Возьми известную человеческую жидкость и оставь гнить ее сперва в запечатанной тыкве, потом в лошадином желудке сорок дней, пока не начнет жить, двигаться и копошиться, что легко заметить. То, что получилось, еще нисколько не похоже на человека, оно прозрачно и без тела. Но если потом ежедневно, втайне и осторожно, с благоразумием питать его человеческой кровью и сохранять в продолжение сорока седьмиц в постоянной и равномерной теплоте лошадиного желудка, то произойдет настоящий живой ребенок, имеющий все члены, как дитя, родившееся от женщины, но только весьма маленького роста».
Никто не знает, о чем думал Парацельс, ставя последнюю точку на своем рецепте, но может быть, он улыбался, и лицо его выражало ехидство и довольство собой. Кто сможет это сделать: налить «известную человеческую жидкость» в тыкву нехитро, перелить ее потом в лошадиный желудок и того проще. А вот «питать осторожно и с благоразумием» то невидимое и прозрачное, что закопошится в гниющей жидкости, — это штука не простая.
Прочтите внимательно рецепт, и вы увидите: Парацельс оставил себе столько лазеек, что всегда мог оправдаться.
И я отчетливо вижу, как в его лабораторию входит алхимик, испробовавший рецепт, как он почтительно склоняется перед «учителем» и с дрожью в голосе говорит:
― Я сделал все, что сказано в твоем рецепте. Но у меня ничего не получилось!
― Да? — презрительно улыбается Парацельс. — И ты сделал все точно?
― Д-да, — заикается ученик.
― Нет! — резко обрывает его учитель. — Нет, нет, нет!.. Ты не все сделал! Ты был благоразумен и осторожен? Ты дал жидкости достаточно загнить? Ты вовремя перелил ее из тыквы в желудок? Ты сохранил тайну?
Ученик опускает голову. Насчет тайны он как раз и промахнулся: не утерпел и похвалился перед товарищем, что скоро в его лаборатории появится нерожденный человек.
— Ну?.. — смотрит на него Парацельс. — Сознавайся!
— Ты прав, учитель, — отвечает смущенный ученик. — Я…
И снова он наполняет тыкву и ждет. Каждый день смотрит — гниет или нет. И когда приходит время, переливает загнившую жидкость в лошадиный желудок, старательно отворачивая нос в сторону: очень уж пахнет.
Да, Парацельс ловко одурачивал своих почитателей… Одна нелепее другой создавались сказки. Откуда взялись черви, мухи, лягушки, улитки? Почему они появляются иногда тысячами и тысячами? Никто не видел, как они родились, никто не видел их яиц, никто не видел, как они росли. Ясно — они не родились, не выросли, а появились сразу: народились из грязи, мусора, ила, гнили, из всего, чего хотите. Находились и критически настроенные умы. Были скептики, которые никому и ничему не верили. Они пытались иногда протестовать, но силен был авторитет греческих мудрецов, недосягаемой звездой сиял на горизонте средневековой науки Аристотель. Кто посмеет пойти против него?
И скептики нерешительно бормотали о своих сомнениях, а большинство — большинство зычно кричало:
— Как? Ты против Аристотеля? Еретик!
Но время шло. Бормотаньи скептиков становилось все громче и громче. К тому же появились и факты.
Позицию за позицией сдавали сторонники учения о самозарождении. Они уступили скептикам мышей и лягушек, отказались от кротов, ящериц, змей и рыб, птиц и, понятно, человека. Но всех позиций долго не сдавали.
Насекомые, черви, улитки и прочая мелочь — они-то уж, конечно, зарождаются из гнили, падали и всякой грязи.
Даже воинственный задор скептиков начинал остывать, и они нет-нет, да и принимались сомневаться. То им казалось одно, то — другое. Мир насекомых так велик и многообразен… Как знать, может быть, и правда мухи зарождаются из гнилого мяса?
Так, в спорах и сомнениях, проходили годы, десятки и сотни лет.
Волшебный прибор Левенгука
В XVII веке в городе Дельфте жил голландец Антоний Левенгук. В молодости он торговал сукном, это не помешало ему навсегда войти в историю науки, хотя и был он всего лишь самоучкой-любителем. Заинтересовавшись увеличительными стеклами, он научился шлифовать их и достиг в этом деле редкостного для тех времен совершенства. Его линзы были безукоризненны и на редкость малы: диаметром всего три миллиметра и даже меньше. Увлекаясь все сильнее и сильнее, Левенгук большую часть своей долгой жизни (он прожил девяносто один год) посвятил микроскопу. Правда, то был еще не микроскоп, а только лупа, и на современный микроскоп он походил не больше, чем самовар на паровоз, но он увеличивал. Великий искусник, Левенгук сумел изготовить простейший микроскоп. Он состоял из одной линзы, но увеличивал в двести семьдесят раз. Микроскоп открыл людям новый мир: он позволял видеть дотоле невидимое. Прошло некоторое время, и микроскоп начал входить в обиход ученых. Разнообразнейшие инфузории, коловратки и прочая мельчайшая живность замелькала перед глазами изумленных наблюдателей. Эти крохотные существа были удивительно многочисленны и разнообразны, исследователи были поражены.
И — это было самое главное — все кишело этими существами. В навозе и в воде, в воздухе и в пыли, в земле и в водосточных желобах, во всяких гниющих веществах, словом, всюду были эти «микробы», как тогда называли все микроскопически малые существа. Откуда они появились?
Стоило положить в воду клочок сена, и через несколько дней сенной настой кишел инфузориями. А помимо них в настое кишели мириады уж совсем крохотных существ.
— Они произошли из гниющих остатков сена,— заявил ирландский аббат Нидгэм. — Они зародились из него.
— Они произошли из неживого,— вторил ему блистательный француз граф Бюффон.
Ученые разделились на два лагеря, кричали и шумели, обвиняли друг друга кто в безбожии, кто в излишнем преклонении перед авторитетами, кто — в чем придется. Какие могут быть яйца у этих существ?
— Они сами меньше любого из яиц!
— Яйца не летают по воздуху, а они летают.
— Вздор! Яйца есть! Еще знаменитый Гарвей сказал: всё из яйца.
— Сказал, да не про них. Он про кур и других птиц это сказал. — Чем кричать, лучше докажите.
Когда дело дошло до доказательств, то встретились представители трех стран: Англии, Франции и Италии. С одной стороны были француз Бюффон и ирландец Нидгэм, с другой — итальянец аббат Спалланцани.
Ладзаро Спалланцани было всего пятнадцать лет, когда он попал в Реджио, в руки иезуитов. Они обучили его философии и другим наукам, и, видя способности юноши, стали соблазнять его блестящей карьерой монаха-иезуита. Неблагодарный ученик — с ним столько возились! — отказался от этой чести и отправился в Болонью.
На это у него были особые соображения. Дело в том, что в Болонском университете профессором математики и физики была его кузина — знаменитая Лаура Басси. Лаура была очень учена, а легкость, с которой она решала самые трудные вопросы, удивляла иностранных профессоров.
Ладзаро умело воспользовался счастливым случаем и так изучил математику под руководством Лауры, что его университетский диспут закончился громом рукоплесканий. Профессора-старики пришли в восторг. Некоторые из них тут же передали ему своих частных учеников. То была трогательная картина.
Отец Ладзаро был юристом, и, по обычаю, юноша должен был пойти по его стопам. Ладзаро, как послушный сын, принялся было за изучение юридических наук, но они не заинтересовали его.
— Скучно! — заявил он, прочитав несколько толстых томов в кожаных переплетах.
Ладзаро занялся естественными науками, а чтобы родители не очень уж ворчали (родительским благословением он дорожил), заодно поступил и в монахи.
Вскоре аббат Спалланцани стал профессором. Он читал лекции в Тоскане, Модене и Павии, путешествовал по Апеннинам, Сицилии и другим местам, нанес визиты не только австрийскому королю, но и турецкому султану. Он изучал все, начиная от рикошетов брошенных по воде камешков и кончая восстановлением отрезанных кусков тела у дождевого червя. Сделав несколько открытий, он так увлекся естествознанием, что превратился в страстного натуралиста-исследователя.
Его не привлекала систематика животных, и он не старался найти и описать побольше новых видов. Распространение животных, их повадки, польза и вред тоже не привлекали особого внимания аббата-профессора. Физиология, эксперименты — вот что его интересовало.
Спалланцани изучил кровообращение у лягушек, змей, ящериц и других животных и узнал здесь немало нового. Долго мучил петухов — простых и породистых, стараясь постичь тайны пищеварения. Он не пожалел и самого себя: нужно же знать, как работает человеческий желудок. Чтобы получить немного желудочного сока, Спалланцани добывал его из собственного желудка.
Летучие мыши летают в темноте и ни на что не наталкиваются. Почему? Любознательный ученый начал «проверять» летучих мышей. Он заклеивал им глаза, прижигал роговицу каленым железом, целиком удалял глазное яблоко. И слепой зверек летал, минуя все препятствия, которых на его пути оказывалось предостаточно: аббат заботился об этом.
Экспериментатор не смог ответить на вопрос: каким чувством руководствуется летучая мышь, летая в темноте. Ясно было, что это не зрение. Но что? Конечно, не слух, не обоняние и уж подавно не вкус. Оставалось осязание. И было решено, что у летучих мышей осязание чрезвычайно сильно развито: они могут осязать даже на расстоянии. Ученый ошибся, но можно ли ставить это ему в вину? Лишь спустя полтораста лет была раскрыта тайна летучей мыши. Оказалось, что огромную роль при ее полете имеют ультразвуки, своего рода «радарная установка»: издавая ультразвуки (тончайший писк, недоступный нашему слуху), она улавливает отражение этих звуков (ультраэхо) и им-то и руководствуется при полете.
Аббат-натуралист был неутомимым исследователем. Поработав над раскрытием тайн кровообращения и пищеварения, он занялся изучением развития яйца. Эти исследования сулили множество интереснейших открытий. Правда, ученые XVII века уже раскрыли некоторые тайны размножения и развития животных, но все же именно здесь оставалось еще много неизвестного и еще больше домыслов.
Чем дольше работал Спалланцани в этой области, тем больше и больше убеждался в том, что у всех живых существ должны быть родители.