Александр Гангнус - Эволюция для всех, или Путь кентавра
Ну а что касается третьего пути в прошлое… Да, зародыш часто как бы повторяет эволюционное развитие предков, но не всегда, не точно. И вообще здесь все очень непросто. Но мы с тобой договорились не обходить трудные вопросы. Попробуем не разобраться — разобраться полностью в этих делах науке еще не удалось и удастся не скоро, — попробуем понять главные черты этого еще одного великого чуда жизни.
Нужна ли палеонтология? Каждый организм, даже человек, когда развивается как зародыш, как будто проходит тем же путем, которым шли его предки, превращаясь друг в друга. У человеческого зародыша на определенной стадии есть жаберные щели. Значит, мы были рыбами. Хвост — значит, мы были хвостатые. И тогда опять-таки зачем гадать, кто из этих ископаемых мог быть нашим предком, просто надо взять хороший микроскоп и очень внимательно проследить, как развивается зародыш, на кого он похож в первый день, во второй — до конца. Вот родословная и готова… Стадии развития зародышей позвоночных рыбы, курицы, свиньи, человека.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ,
в которой сравниваются два способа исследовать природу и появляются предки, живущие на дне моря, а также обнаруживается, что, когда нарушаются научные законы, начинается самое интересное
«ПРИЯТНОЕ ЗРЕЛИЩЕ ПРИРОДЫ»
В средние века мало кто думал, что окаменевшие кости — странного вида, попадающиеся в каменоломнях, — это останки давно вымерших животных. Тем более никому и в голову не могло прийти искать среди этих костей следы наших эволюционных предков — сначала надо было еще додуматься до самой идеи эволюции…
Тайну зарождения жизни искали только в современной живой природе. Причем давно было ясно, что вовсе не обязательно каждый раз анатомировать женщин, умерших от неудачных родов (церковь всегда подозрительно относилась к подобным исследованиям). Еще Аристотель знал, что люди в общих чертах примерно так же появляются на свет, как и все млекопитающие звери, а в развитии зародыша обнаруживалось сходство даже с птицами. Великий врач древности Гиппократ (а он был огромным авторитетом для всей средневековой медицины) так и писал:
«Цыпленок растет в яйце и совершенно таким же образом делится на члены, как и дитя».
Тебе никогда не приходило в голову поискать в яйце, которое тебе дали на завтрак, зародыш будущего цыпленка? Если приходило, то учти, что до тебя это же самое приходило в голову миллионам, и, может быть, из этого детского любопытства, когда оно овладело и взрослыми, родилась эмбриология.
Эмбриологией называется наука, изучающая зародышей, эмбрионов животных. Она очень много сделала для того, чтобы люди поняли свое родство со всем живым миром.
А одним из самых больших эмбриологов был уже знакомый тебе англичанин Вильям Гарвей.
Между прочим, Гарвей был придворным врачом английского короля Карла I Стюарта, того самого, казненного во время английской буржуазной революции. О причинах этой революции ты, наверное, помнишь лучше меня. Ну а недовольство английских пуритан именно Карлом I было вызвано безудержным расточительством этого короля. Король очень любил дорогие удовольствия, а среди них самое дорогое — королевскую охоту на оленей.
Король развлекался охотой, содержал множество слуг, егерей, конюхов. Это было, конечно, непохвально, но в истории иногда бывает так, что нет худа без добра: охотничья страсть Карла привела его к казни, Англию — к кровавой революции, но она же помогла его придворному врачу Гарвею создать великое произведение «Происхождение животных», на обложке которой был изображен Юпитер, в руках у него яйцо с вылезающими оттуда змеями, рыбами, птицами и человеком, а на яйце та самая знаменитая надпись «Все живое — из яйца».
Вот что писал в этой книге Гарвей о страсти короля к охоте и о том, как из этого получился прок для науки:
«У нашего покойного государя… было обыкновение для облегчения души от тяжелых забот и для укрепления здоровья почти каждую неделю охотиться на зверей, в особенности на оленей и ланей, которых ни один государь в Европе не держал для этой цели в большем количестве… Охотились в течение трехлетних месяцев на самцов… а осенью и зимой также три месяца на самок. Тогда мне была предоставлена возможность вскрывать их в большом числе… и наблюдать, сколько угодно».
«Зародыша, — пишет дальше Гарвей, — уже величиной с боб… все члены которого были сформированы, я предоставлял для рассмотрения светлейшему королю и королеве. Приятное зрелище природы! Плавал гладкий и совершенный плод в светлой прозрачной и кристаллической жидкости (как бы в чистейшем стеклянном сосуде), по величине соответствующий голубиному яйцу и одетый собственной прозрачной оболочкой».
Исследуя зародышей оленей, а также цыплят в высиживаемых наседкой яйцах, Гарвей проверял выводы своего учителя — знаменитого анатома Фабриция, дерзнувшего поспорить с самим Аристотелем. Из рассуждений Фабриция следовало, что и белок, и желток яйца питают подрастающий зародыш, но никак не влияют на его форму. Хотя Фабриций и не говорил этого прямо, но можно было понять, что форма зародыша — это что-то присутствующее в яйце с самого начала. «Фабриций постоянно искал материю цыпленка (или определенную часть яйца, из которой образуется его тело), как если бы порождение цыпленка происходило путем метаморфоза, или преобразования собранной ранее материи, и все части тела, или, по крайней мере, главные, сразу возникли… и становились телом».
Так писал Гарвей о взглядах своего учителя и возражал ему:
«Ни одна часть будущего плода не существует в яйце актуально (то есть в готовом виде), но все части находятся в нем потенциально… И этот способ возникновения мы называем «путем эпигенеза», именно возникновение одной части (зародыша) после другой… есть порождение в собственном смысле слова».
Именно из спора Гарвея с Фабрицием родился знаменитый спор, раздиравший биологию еще почти два столетия. Это спор преформистов и эпигенетиков.
Великая развилка. Налево пойдешь — станешь червячком или мухой, одним словом, беспозвоночным, направо — позвоночным. Эта развилка не сохранилась в слоях земных, но память о ней хранит эмбриональное развитие любого многоклеточного животного. Все у нас и червей начинается с яйца и на первых порах разворачивается похоже: в нижней части яйца развивается нервный тяж, вокруг которого как бы нарастает все остальное. Но тут-то и расходятся пути. Эмбрион нашего родича по подтипу черепных позвоночных лягушки как бы переворачивается, и нервный тяж, вокруг которого впоследствии образуется хорда и позвоночник, оказывается в спинной части тела. Беспозвоночные никуда не переворачиваются, у них нет спинного хребта, нервный тяж остается на брюшной стороне. Эмбрионы еще похожи, но они уже в корне противоположны.
ШКАТУЛОЧНАЯ ТЕОРИЯ
Помнишь, мы говорили о том, как ошибался революционный демократ Писарев, увидевший в принципе «живое из живого» мистику и идеализм.
В истории науки так бывало неоднократно: верная общая идея, если ее применять к практической науке очень уж прямо и не вовремя, может привести к странным выводам, к ошибке.
Гарвей, вслед за Аристотелем, правильно решил, что живое существо целиком рождается заново, что бесполезно даже с помощью сильнейшего микроскопа искать в только что вымеченной икринке маленькую лягушку — ее там нет. Что же там есть?
Мы-то с тобой сейчас знаем, что: зародышевая клетка и в ее ядре — генная запись на молекуле ДНК. Но Аристотель и Гарвей никак не могли знать этих достижений науки XX века. И они говорили: части будущего организма находятся в яйце потенциально, в идее. Эту идею они в те времена не могли понимать иначе, как нечто вроде божественного, чудесного веления.
Многие биологи никак не могли примириться с подозрительной «идеей», управляющей зарождением живого существа. Но как тогда объяснить зарождение?
И вот уже знакомый тебе Фабриций в 1600 году, а позже, в 1679 году, еще больше его соотечественник итальянец Марчелло Мальпиги выдвигают гипотезу, что никакого зарождения вообще нет, а есть только рост и развертывание готовых, только мелких, а потому не видных зародышей, во всем похожих на взрослое существо.
Семнадцатый век, микроскопы плохие, усталым — до чертиков в глазах — ученым очень хочется увидеть микроскопическое существо в яйце, чтобы избавиться от подозрительной аристотелевской «идеи», и вот на страницах научных трактатов появляются превосходно сделанные рисунки крошечных цыплят, а то и человечков величиной с булавочную головку. Казалось бы, все в порядке, зародыш материален, существует, но…
Еще не наступила вторая половина XVIII века (и, значит, еще не появился знаменитый труд Каспара Фридриха Вольфа, доказавший, что Гарвей был все-таки прав), а теория заблаговременной готовности зародыша, теория преформации, возникшая из стремления к материальному, вещественному объяснению одной из самых волнующих загадок жизни, зашла в логический тупик. И больше того, она привела туда, куда Фабриций и Мальпиги меньше всего хотели возвращаться, — к библейскому сотворению.
