Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
Некоторые виды “анималькулей”, обнаруженных Левенгуком с помощью простого микроскопа. Заметим, что Fig. II в нижней части рисунка может быть изображением либо человеческого сперматозоида, либо жгутиковой бактерии.
Казалось, ему нравилось иногда представляться скрытным и осторожным любителем – простым торговцем тканями, просившим приятеля принести морской воды в стеклянной бутылке. Единственный способ поверить этому торговцу тканями, который превратился в микроскописта и перевернул биологию с ног на голову, открыв новый мир микроскопических существ, заключался в том, чтобы довериться показаниям восьми не слишком респектабельных жителей Делфта, которых он собрал. Те клялись, что с помощью его инструментов действительно видели “плавающих животных”. В результате такого принципа “свидетельских показаний” страдала научная репутация Левенгука14. Подозрительный и раздосадованный Левенгук еще глубже зарывался в свой миниатюрный мир, видимый, казалось, только ему одному. “Моя работа, которой я занят уже долгое время, – возмущенно писал он в 1716 году, – была предпринята не для того, чтобы завоевать похвалу, которой я теперь наслаждаюсь, но главным образом из-за острой жажды знаний, которая присуща мне больше, чем многим другим людям”15.
Как будто его собственный микроскоп поглотил его и уменьшил в размере. Вскоре он сам стал почти что невидимым, маленьким, забытым.
В 1665 году, примерно за десять лет до того, как Левенгук опубликовал письмо с описанием анималькулей в воде, английский ученый и энциклопедист Роберт Гук тоже увидел клетки16 – но не живые и далеко не такие разнообразные, как анималькули Левенгука. Пожалуй, как ученый Гук был полной противоположностью Левенгука. Он учился в колледже Уэдхем в Оксфорде, и его разносторонний интеллект был способен проникать в разные научные сферы и постигать разные миры. Он был не только физиком, но и архитектором, математиком, научным иллюстратором, умел обращаться с телескопом и с микроскопом.
В отличие от большинства ученых мужей того времени – мужчин из состоятельных семей, имевших возможность долго рассуждать о естественных науках, не ожидая следующей зарплаты, – Гук происходил из небогатой английской семьи. Получая стипендию в Оксфорде, он жил за счет того, что помогал в работе знаменитому физику Роберту Бойлю. К1662 году, еще в качестве помощника Бойля, он утвердился как полностью независимый мыслитель и занял должность “куратора экспериментов” в Королевском обществе.
Интеллект Гука был искрящимся и гибким, как резиновая лента, которая светится при растяжении. Он проникал в ту или иную сферу науки и затем расширял и освещал ее своим внутренним светом. Он много писал о механике, оптике и науках о материи. После великого лондонского пожара в сентябре 1666 года, продолжавшегося пять дней и уничтожившего четыре пятых города17, Гук помогал известному архитектору Кристоферу Рену осматривать и восстанавливать здания. Он построил мощный новый телескоп, с помощью которого изучал поверхность Марса, а также исследовал и классифицировал окаменелости.
В начале 1660-х годов Гук начал серию экспериментов с микроскопами. В отличие от микроскопов Антони ван Левенгука, это были сложные микроскопы. Две тщательно отшлифованные линзы размещались на концах трубки, заполненной водой для увеличения четкости изображения. Вот что он писал: “Если… поднести его очень близко к предмету и посмотреть через него, он одновременно увеличит предметы и сделает некоторые более различимыми, чем любой большой микроскоп. Но из-за этого, хотя их [чрезвычайно] просто делать, их очень трудно использовать, из-за малого размера и из-за близости предмета; чтобы избежать и того и другого и ввиду лишь двух рефракций я обзавелся латунной трубкой”18.
В январе 1665 года Гук опубликовал книгу под названием “Микрография, или Некоторые физиологические описания мельчайших телец при помощи увеличительных стекол с их наблюдением и обсуждением”, в которой подробно описал свои эксперименты и микроскопические наблюдения. Эта книга стала хитом года: “Самая оригинальная книга, какую я когда-либо читал”, – писал в своем дневнике Сэмюэл Пипс19.[13] Изображения микроскопических телец, никогда не виданных в таком увеличении, заворожили и восхитили читателей. Среди десятков тщательно выполненных рисунков было гигантское изображение блохи, огромная вошь с гротескным ртом паразита, занявшим восьмую часть страницы, а также сложный глаз комнатной мухи с сотнями линз, напоминающий миниатюрный многогранный светильник20. “Глаз мухи… очень похож на сетку”, – писал Гук21. Он напоил муравья бренди и смог подробно зарисовать его усики22. Однако среди изображений этих паразитов и вредителей было одно, казалось бы, неприметное изображение, которое незаметно пошатнуло самые основания биологии. Это был поперечный срез стебля растения – тонкий срез коры пробкового дуба, который Гук поместил под свой микроскоп.
Изображение сложного двухлинзового микроскопа, которым пользовался Роберт Гук. Обратите внимание на латунную трубку, в которой установлены две линзы, на пламя с несколькими зеркалами в качестве постоянного источника света и размещенный под трубкой образец.
Гук обнаружил, что пробка не была гомогенным блоком вещества. “Я взял хороший чистый кусок пробки, – писал он в «Микрографии», – и острым как бритва перочинным ножом отрезал кусок, освободив гладкую поверхность, а затем исследовал ее очень внимательно с помощью микроскопа и смог увидеть, что она слегка пористая”23. Эти поры, или клетки, не были очень глубокими, но состояли “из многочисленных маленьких ячеек”24.
Изображение среза пробки из “Микрографии” Роберта Гука (1665).
Книга вызвала неожиданно большой интерес и стала популярной во всей Англии благодаря увеличенным изображениям крохотных животных и растений. По-видимому, в этом образце Гук обнаружил клеточные стенки, но позднее в воде он увидел целые клетки.
Короче говоря, этот кусок пробки состоял из упорядоченного набора многогранных структур с выраженными повторяющимися “элементами”, соединенными в единое целое. Они напоминали медовые соты в улье или монашеские кельи.
Гук искал название для этих пор и наконец остановился на слове “клетка” (cell), от латинского cella, что означает “маленькая комната” (на самом деле Гук видел не клетки, а очертания стенок, которыми окружены растительные клетки; возможно, внутри были
