Сейчас такой текст читается как заклинание, однако в эпоху Возрождения это считалось наукой. Вообще говоря, данный метод работал, этот рецепт выведения пчел был в ходу со времен римского поэта Вергилия. Существовало также множество подобных рецептов для выведения самых разных существ. Их можно найти даже в трудах величайшего ученого эпохи Возрождения – фламандского врача Яна ван Гельмонта.
Историкам не нравится выражение «наука эпохи Возрождения», поскольку развитие науки в этот период имело два четко различимых направления. Первое направление было сопряжено с возвращением интереса к трудам древнегреческих мыслителей, таких как Аристотель и Анаксимандр, которые в Средние века были либо утеряны, либо забыты. Второе направление было связано с инновациями – с появлением новых и оригинальных теорий, подвергавшихся экспериментальной проверке. Ян ван Гельмонт участвовал в обоих процессах.
Он родился в Брюсселе, тогда входившем в состав Испанских Нидерландов, а учился в университете Лёвена, где с энтузиазмом погружался в изучение трудов Галена и Гиппократа – знаменитых фигур в классической физиологии. Однако в процессе обучения ван Гельмонт постепенно разочаровался в классиках, найдя их пустыми и неубедительными. Много лет спустя он писал, что, хотя когда-то считал эти труды «точными и неопровержимыми», в конечном итоге, почувствовал, что все годы учебы оказались бессмысленными. Он отложил приобретенные за годы ученичества книги и потом часто заявлял, что жалеет, что не сжег их.
Ян ван Гельмонт был одним из самых выдающихся натурфилософов Раннего Возрождения. Он достиг удивительных успехов в изучении газов и первым выделил углекислый газ, который назвал «лесным газом». Вообще говоря, именно он придумал само слово «газ».
Среди экспериментаторов ему почти не было равных, еще меньше было ученых, столь же преданных своему делу. На свой самый знаменитый эксперимент ван Гельмонт потратил пять лет, тщательно наблюдая и записывая показатели роста дерева, чтобы доказать, что растения набирают вес за счет воды и воздуха, а не за счет почвы, как считали раньше. Тем самым он заложил основы для изучения процесса фотосинтеза. Кроме того, он исследовал жидкости организма: желудочный сок и сперму, которые впоследствии назвал «ферментами». Он связал их функцию с химическими реакциями в организме – это был важнейший, хотя и недооцененный, этап в понимании функционирования живых существ. Исследователь предвосхитил современную теорию ферментативных реакций – реакций с участием крупных органических молекул, лежащих в основе всех жизненных процессов. В XIX в. многие ученые стали воспринимать эти реакции в качестве ключевого механизма жизнедеятельности.
И все же положение ван Гельмонта в пантеоне науки неоднозначно. Он поставил под сомнение многие классические представления и сделал собственные выводы, однако остался во власти древнего мистицизма и алхимических концепций, включая наиболее спорные идеи древнегреческой науки. Несмотря на глубокую религиозность, он не избегал слова «магический». Он восхищался идеей Аристотеля о спонтанном зарождении жизни и считался одним из главных авторитетов по этому вопросу. Он даже создал руководство по зарождению нескольких видов существ. Самым известным был метод зарождения мышей: следовало поместить в бочку зерно, пропитанную потом рубаху и ждать, пока пшеница «трансформируется» в мышей.
Франческо Реди отнесся к методу ван Гельмонта с той же степенью доверия, что и к другим рецептам по спонтанному зарождению жизни – как к камушкам францисканцев. Он решил проверить эту теорию. В качестве объекта он выбрал мух. Как легко заметить, мухи не «рождаются» в обычном смысле слова, они просто возникают из всякой гадости. Люди были абсолютно уверены, что никаких мушиных яиц не существует, по той простой причине, что их никто и никогда не видел. Но когда Реди читал описание спонтанного зарождения в «Илиаде» Гомера, его посетила благодатная мысль. «А что, – писал он позднее, – если все личинки, которые вы видите в мясе, появились из мушиного семени, а не из испорченного мяса?»
В июле, когда мух больше всего, Реди поместил змею, рыбу, несколько мелких угрей и кусок сырой телятины в четыре разные емкости, которые тщательно закрыл. Потом он приготовил еще четыре такие же емкости, однако оставил их открытыми для проникновения воздуха и насекомых. Как он и предполагал, личинки появились на тухнущем мясе в открытых емкостях, но не там, где доступ воздуха был перекрыт.
Результаты подтверждали гипотезу Реди, но он понял, что доказательства не были бесспорными. Предвосхищая замечания критиков, он решил проверить, не связано ли отсутствие личинок в закрытых емкостях с тем, что личинкам просто не хватило воздуха. Поэтому он запланировал еще более хитроумный эксперимент, закрыв емкости марлей. Личинки появились, но только на внешней стороне марли. По мнению Реди, единственное возможное объяснение заключалось в том, что мух привлекал запах разлагающейся плоти, но, не имея возможности проникнуть под марлю, они откладывали яйца на поверхности.
Много позже в школьных учебниках вспомнят эти опыты и назовут их «экспериментом Реди». Для истории науки этот эпизод важен не тем, что конкретно доказал или опроверг Реди, а тем, как он это сделал: путем формулировки гипотезы и постановки двух серий опытов для ее проверки. Это один из первых и лучших примеров контролируемого научного эксперимента. Проверяй и перепроверяй.
Вскоре Реди предпринял аналогичные эксперименты с другими насекомыми. Это стало основой для его самого значительного научного труда – книги «Опыты по происхождению насекомых», ставшей для того времени образцом наблюдения и эксперимента. Реди заявил, что опроверг не только теорию Аристотеля о спонтанном зарождении жизни, но и саму веру в то, что природа может дать начало жизни без вмешательства Бога. Реди, обладавший писательским даром, в поэтической форме суммировал представления древнегреческих философов, веривших в возможность самопроизвольного зарождения жизни:
«Многие верили, что эта дивная часть Вселенной, которую мы обычно называем Землей, без вмешательства Бога начала одевать себя зеленым покровом, который постепенно обрел силу и совершенство и под лучами солнца и на питательной почве превратился в растения и деревья, и дал пищу животным, коих множество произвела Земля, от слона до самого малюсенького и невидимого живого существа».
С точки зрения Реди, такая теория несовместима с законами природы. Повторяя слова голландского натуралиста Яна Сваммердама, он писал: «Вся жизнь происходит из яйца».
Научная деятельность Реди оказалась довольно короткой. В мае 1670 г. великий герцог Фердинандо II заболел. Официально болезнь назвали «апоплексическим ударом» (теперь это называется инсультом). Врачи лечили его самыми мудреными средствами, какие только были в их распоряжении: прикладывали ко лбу горячие утюги и обкладывали тело мясом голубей. Средства были столь же эффективны, как камушки от отравления ядом, принесенные великому герцогу францисканцами. Через два дня великий герцог умер.
На трон взошел единственный сын герцога – Козимо III Тосканский. Отец хотел дать сыну современное научное образование, но герцогиня Виттория была иного мнения. Новый великий герцог во всем походил на мать. Говорили, что за всю жизнь он ни разу не улыбнулся (и его почитатели воспринимали это как знак глубочайшей религиозности). Правление Козимо III запомнилось главным образом репрессивными законами в отношении еврейского населения города, которое было самым многочисленным во всей Италии благодаря доброжелательному отношению его отца. Кроме того, он был помешан на целомудрии и издавал законы, запрещавшие, например, заниматься любовью вблизи окон или дверей или принимать женщинам дома молодых мужчин, не приходившихся им родственниками. Гомосексуалистам отрубали головы. Позднее биограф описывал Козимо III как «слепого фанатика, нетерпимого к любым проявлениям свободной мысли, ненавидимого собственной женой; его жизнь состояла в посещении церквей и монастырей».
Официальное положение Франческо Реди при дворе не изменилось. Он долгое время играл роль посредника между Козимо III и его отцом во время их бесконечных споров, и новый великий герцог относился к Реди с определенным уважением. Однако научная карьера Реди стала невозможной, к тому же молодой Козимо закрыл Accademia del Cimento.
Реди перешел в новую Academia della Crusca (Академию тосканской литературы). Он помогал составлять первый тосканский словарь и написал несколько эпических стихотворений. В свое время он был больше знаменит благодаря стихам, нежели научной деятельности. Его лучшее стихотворение Bacco in Toscana, до сих пор считается шедевром итальянской литературы. Оно описывает противостояние человека и римского бога виноделия. «Он столь дерзок, что богохульствует, и теперь собирается захватить мой трон», – жалуется мстительный Бахус в стихотворении Реди.
В конце жизни Реди страдал от эпилепсии. По некоторым сведениям, он погрузился в католический мистицизм, обмазывался елеем и покупал ленты, касавшиеся костей святого Раньери[12], обладающих, как считалось, чудодейственной силой. Его описания собственного состояния указывают на то, что он страдал от ипохондрии.
Хотя многие читали главный научный труд Реди «Опыты по происхождению насекомых», истинное значение этой работы не было понято современниками. С помощью экспериментального подхода Реди попытался установить, может ли живое существо возникнуть из неживой материи. По его мнению, это было невозможно. Он был уверен в том, что доказал этот «факт», предоставив неопровержимые данные. Однако немногие соглашались с тем, что он решил вопрос о спонтанном зарождении жизни, поскольку никто не мог однозначно утверждать, что видел мушиные яйца. Из истины часто произрастают сомнения.
Тем временем далеко на севере, в Голландии, никому не известный галантерейщик приобрел копию «Опытов по происхождению насекомых». Он был практически уверен в справедливости утверждений Реди, и не только потому что верил в непогрешимость его экспериментального метода. Он был уверен в справедливости этих утверждений, поскольку видел мушиные яйца.
Глава 3. Глаз комара
Солнца гаснут и покрываются твердой корой; планеты гибнут и рассеиваются в эфирных пространствах; новые солнца зажигаются, новые планеты образуются, описывая новые орбиты и новые круговращения, а человек, эта бесконечно малая частица шара, который сам лишь незаметная точка в необъятном мире, думает, что Вселенная создана для него.
Был конец лета 1664 г. По озеру, расположенному недалеко от голландского Делфта, скользила лодка. Управлял ею человек лет сорока с небольшими усиками, будто нарисованными карандашом. На нем был светло-каштановый парик до плеч, какие носили все голландцы из среднего класса.
Озеро называлось Беркельзе – маленькое озеро с болотистыми берегами, местами переходившими в трясину. Глубина повсюду была разной, и маневрировать здесь было непросто. Озеро это любили рыбаки, поскольку рыбы в нем было много и, как говорили, она была необыкновенно вкусной. Однако наш герой не рыбачил. Это был горожанин из Делфта, торговец галантерейным товаром. Звали его Антони ван Левенгук, и в озере он что-то искал.
Озеро Беркельзе славилось еще кое-чем, хотя некоторые думали, что эта особенность тоже связана с изобилием рыбы. Зимой вода в озере выглядела вполне нормальной и действительно была удивительно чистой, но в начале лета она приобретала молочный оттенок и в конце концов покрывалась толстым слоем зеленой пены, плававшей на поверхности воды, как облака. Местные жители считали, что источником зеленой пены является выпадающая в это время года обильная роса, так называемая медовая роса. Однако Левенгук не был в этом уверен и полагал, что сможет разгадать загадку происхождения пены раз и на всегда.
Вот он подплыл к одному островку зеленой пены, достал стеклянный пузырек и набрал немного зеленоватой воды, чтобы отвезти в свой городской дом, расположенный в двух часах езды от озера, где он жил с женой и дочерью. Он не знал точно, что обнаружит в воде, и даже не подозревал о том, что привычный мир вскоре станет бесконечно шире и все представления людей о природе жизни перевернутся с ног на голову.
Левенгук на время оставил образец и посвятил остаток дня обычным делам скромного галантерейщика, живущего в скромном доме в скромном голландском городке. Может, занялся торговыми делами или поиграл с дочерью Марией, которую очень любил. Все другие его дети умерли в младенчестве.
На следующий день он принялся за изучение озерной воды. С помощью пинцета он с невероятной осторожностью вытащил из капли длинную зеленоватую нить толщиной с человеческий волос. Его мать была из семьи пивоваров, и эта нить почему-то напомнила ему медный змеевик, который использовали для охлаждения пива и эля в процессе варки. Он закрепил нить в странном устройстве собственного изобретения. Оно представляло собой металлическую пластинку длиной около 25 см, прикрепленную к металлическому зажиму, напоминающему плотницкий инструмент для фиксирования деталей на верстаке. Левенгук использовал этот зажим как подложку, чтобы размещать предметы в центре металлической пластинки, где было просверлено отверстие для маленького кусочка отшлифованного стекла. Устройство называлось микроскопом, и торговец галантерейным товаром из Делфта сконструировал его сам, чтобы рассматривать такие вещи, которых не видел ни один человек на Земле.
Левенгук поместил в свой прибор капельку воды и внимательно поглядел через линзу. Он что-то увидел. Что-то похожее на маленький белый овал, но с подобием ножек – рядом с тем, что могло бы быть головой. А на другой стороне овала видны какие-то штучки, напоминающие плавники. Левенгук подумал про себя, что этот предмет, должно быть, в тысячу раз меньше самого маленького насекомого, какого он когда-либо видел. И когда он увидел, что предмет вдруг начал очень быстро передвигаться, так стремительно, как угорь в воде, он был практически уверен, что это живое существо.
На каждого живущего на Земле человека приходится миллиард триллионов микробов. Они прекрасно чувствуют себя практически повсюду: в горных породах на глубине более 500 м от поверхности Земли, еще в три раза глубже под толщей океана и даже в наших с вами телах. В человеческом организме содержится в десять раз больше микробных клеток, чем клеток самого человека. На протяжении большей части истории люди ничего не знали об этих вездесущих формах жизни, с которыми находятся на одной планете. Люди слепо бродили в джунглях, кишащих этими крошечными существами, и думали, что они одни. Микроскопические существа, которых увидел Левенгук в капле озерной воды, были первым свидетельством того, что мир населен значительно плотнее, чем человек подозревал до сих пор.
Вполне логично, что мир бактерий, простейших и других микроскопических существ был открыт именно в XVII в. Именно в этом столетии произошел беспрецедентный прорыв в понимании человеком устройства окружающего мира. И 1632 г., когда родился Левенгук, был весьма показателен в этом отношении по двум причинам.
С одной стороны, это была середина самой смертоносной войны в Европе, если не считать войн последнего столетия. Тогда эту войну между католиками и протестантами называли просто Большой войной. Позднее историки назвали ее Тридцатилетней войной, и под этим названием она вошла в историю. Обширные области многих государств Центральной Европы превратились в поля сражений и напоминали сцены со зловещих полотен другого великого голландца, Иеронима Босха. С лица земли были сметены целые города и поселения. Еще страшнее, чем война, были шедшие следом за ней болезни. Народ страдал от «головной болезни» и «венгерской болезни». Тиф, бубонная чума, дизентерия и цинга собирали страшную дань. Среди всего этого хаоса религиозные фанатики призывали народ к убийствам и погромам. Около 50 тыс. мужчин и женщин были обвинены в колдовстве и повешены, утоплены, сожжены заживо или посажены на кол.