23—27. ВОПРОСЫ: 1. Что такое жизнь с точки зрения материалистической?
2. Каким образом
появилось первое живое существо на земле?
3. Какая в настоящее время господствует теория о зарождении жизни на
земле?
4. Как появилась жизнь на земле?
5. Есть или нет примеры создания из неорганического вещества органических
веществ?
6. Каким образом мертвая материя получает способность к жизни в качестве простейшего животного-клетки, дойдя
до человека? (От многих читателей).
ОТВЕТ: «Жизнь есть форма бытия белковых тел и эта форма бытия состоит по-существу в постоянном самообновлении химических, составных частей этих тел».
Так определил жизнь еще в прошлом столетии Энгельс (см. «Анти-Дюринг»), и это определение остается бесспорными до нашего времени. Действительно, повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим ее связанной с белковым телом. (Что такое белки см. лекцию «Комм. Унив. № 3).
Мы не знаем ни одного образования, проявляющего признаки жизни, которое не было бы построено из белка. Самые низшие из известных нам организмов (одноклеточные) почти сплошь состоят из белка. По мере развития организмов, по мере их усложнения, начинают играть все большую роль и другие вещества (жиры и углеводы), но все-таки само проявление жизни связано и у этих сложных организмов всегда с белком.
В чем же состоят эти жизненные проявления белкового тела? — Они представляют собою, бесспорно, только физико-химические изменения этого белка. Все они представляют собой разрушение того вещества, из которого построено тело с последующим восстановлением своего первоначального состава. В самом деле, что такое раздражимость, — одно из основных свойств живого вещества? Не есть ли она выражение неустойчивости белка? Каждый организм отвечая на раздражение тратит, расходует свое вещество. Так как при этом происходит разрушение его, то вслед за этим начинается его восстановление. Это восстановление вызывается нарушенным равновесием. В состоянии постепенного разрушения белок все более и более обнаруживает тяготение к потерянным элементам, что об'ясняется химическим сродством особенно сильно выраженным в белке, благодаря его строению. Все другие проявления жизни, как, например, рост и размножение, представляют такие же физико-химические явления. И рост и размножение зависят в конечном итоге от того же процесса усвоения и восстановления своего состава.
Характерной чертой этого восстановления является то, что при нем белковое тело, воспринимая в себя другие подходящие вещества, уподобляет их себе, прекращая в то вещество, из которого оно построено.
Если мы охарактеризовали жизнь как особую форму бытия белкового тела, при котором происходит постоянное восстановление своего состава, то совершенно естественно возникают другие из стоящих вопросов — при каких же условиях белковое тело становится обладателем этих жизненных свойств и как впервые появилось на земле белковое вещество, обладающее этими свойствами? На этот вопрос имеется несколько ответов, из которых только один выдерживает строго научную критику. Наиболее распространенными представляют собой следующие гипотезы: 1. Гипотеза Пфлюгера, которая считает, что жизнь образовалась на самой земле из тех веществ, которые в ней находились. Так как живое вещество может быть только белковым, а в состав белка входят углерод и азот, то эта гипотеза и признает, что соединение углерода и азота, т.-е. вещество, которое носит название циана, являющегося наиболее важной частью белкового вещества, присутствием и особенностями которого и обуславливается способность живого вещества к постоянным изменениям и распадением в присутствие кислорода, и является первоначальным веществом, из которого затем развился живой белок.
Углерод циана стремится оторваться от азота, и, освобождаясь, образует он с двумя частицами кислорода углекислоту, которая постоянно и выделяется живыми организмами. По своим химическим свойствам циан вообще, близко подходит к белку, а это дает возможность считать циан, предварительной ступенью образований белка и, в частности, живого. Циан мог образоваться на земле в то время, когда она была вся в раскаленном состоянии, так как соединение азота и углерода, нужное для образования циана, происходит только при сильном жаре, только при температуре доходящей до температуры белого каленья. С того момента, когда образовался циан и до момента появления прошло огромное количество времени, в течение которого циан мог образовывать массу самых разнообразных соединений и наконец, когда на земле появилась вода, эти соединения под влиянием ее (под влиянием влажности) могли образовать то живое вещество, которое было родоначальником всех живых существ. Какого рода было это белковое вещество, — мы сейчас сказать не можем, но надо предполагать, что оно имело более простое строение, которое только постепенно усложнилось.
2) Другая теория — теория Кельвина и Гельмгольца, об'ясняется происхождением жизни переносом ее с других планет на землю. Следовательно, эта теория только отодвигает момент об'яснения появления жизни, а не разрешает вопроса. При принятии ее нужно об'яснить происхождение жизни в той части вселенной, на которой эта жизнь впервые появилась.
3) Близкой к ней является теория Арениуса, говорящая тоже о том, что жизнь появилась впервые не на земле, а была занесена на нее из мирового пространства. Но в отличие от теории Кельвина и Гельмгольца он допускает существование зародышей во всем мировом пространстве, переносящихся на все планеты и начинающихся развиваться там, где они находят подходящие условия. Как мы уже говорили, последние две теории не дают по существу ответа на поставленный вопрос, так как допускают происхождение живого, только от живого, а не показывают, как живое могло образоваться из неживого.
Наиболее ценным и наиболее вероятным является теория Пфлюгера, допускающая, как мы говорили, переход от неживого к живому. Эта теория дает исчерпывающий ответ по существу вопроса. Может быть, некоторые детали в ней и окажутся неверными. Может быть роль циана, которой отводится по этой теории такое большое место, должна быть несколько сужена, но во всяком случае, бесспорным в ней с точки зрения современных наших представлений, является как раз переход от неживого к живому.
Как же быть, однако, с тем твердо установленным фактом, что в настоящее время самопроизвольного зарождения, перехода материи из неживого состояния в живое мы не наблюдаем? Этот факт сам по себе бесспорен и нужно как-нибудь его согласовать с тем, о чем мы говорили выше.
Дело в том, что этого перехода из неживого состояния в живое мы не наблюдаем сейчас при настоящих условиях, но это не значит, что при других условиях, которые мы сейчас не умеем создать, это не может иметь месте. Может быть, современем, мы и найдем эти условия, при которых этот переход станет возможным. Однако, уже и сейчас создавая определенные условия, мы можем получить из неживой материи образование, обладающее некоторыми свойствами живых организмов.
Если мы возьмем организм высшего порядка, например человека, то, конечно, ничего подобного его сложным и определенным движениям, направленным к известной цели, в мертвом царстве мы не встретим. Но дело изменяется, если мы возьмем, например, движения амебы, которые также весьма своеобразны и, казалось бы, совершенно невозможны для мертвого, неорганизованного вещества. На самом деле очень легко воспроизвести движения совершенно подобные амебоидным при помощи материалов ничего общего с живыми веществами не имеющих. Если приготовить каплю смеси миндального масла с хлороформом и опустить в чистую воду, то эта капля начинает выпускать такие же отростки, как живые амебы, в том случае, если к ней приближать тоненькую стеклянную трубочку, наполненную раствором соды. Как же об'ясняется это явление настолько приближающееся по своей внешней форме к сложному проявлению деятельности живого организма? Дело в том, что при приближении раствора соды к масляной капле происходит соединение соды и масла, при чем образуется мыло. Так как частицы мыла обладают меньшим притяжением друг к другу, чем частицы масла, то в этом месте уменьшаются силы, которые удерживают масло в виде круглой капли, и получается выпячивание, при чем и вся капля перемещается. Таким образом, самый механизм движения и протоплазмы и масляной капли кажется одинаковым. Если можно по произволу производить полное подобие движения амебы, то очевидно, что оно повинуется тем же физико-химическим законам, как и движение масляной капли.
Но удается воспроизвести даже более сложные явления, пользуясь мертвым материалом, который совершенно подражает механизму такого сложного процесса, как захватывания пищевой частицы, удерживание ее, и затем выбрасывание, — после того, как пищеварение совершилось и часть вещества всосалась, — той части, которая непригодна для питания. Для этого пользуются каплей хлороформа и кусочками тончайших стеклянных палочек, которые покрыты шеллаком. Легко представить, что капля может втянуть в себя палочку, но каким образом происходит то, что оно удерживает некоторое время, а затем выбрасывает. Дело в том, что когда палочка втянута в каплю, то хлороформ растворяет слой шеллака, которым покрыта палочка. Как только это произошло, палочка уже больше не может удерживаться каплей и постепенно выталкивается из нее. Здесь действительно получается подражание даже самому процессу расстворения и всасывания вещества, втянутого каплей. Следовательно, захватывание амебой питательной частицы и последующее всасывание питательного вещества настолько изменяет эту частицу, что она не может более удерживаться в протоплазме и выталкивается наружу. Таким образом, даже такой сложный акт, как пищеварение амебы, воспроизводится мертвым материалом, и не может считаться исключительным свойством живой материи.
Удивительное свойство клеток выбирать из окружающей среды только те частицы, в которых они нуждаются, также не может считаться исключительным свойством живой материи, так как наблюдается при образовании кристаллов. Если в растворе, содержащем различные слои, находится кристаллы, то он будет постепенно расти, притягивая к себе только частицы того вещества, из которого он состоит, а не какого-либо другого.
Как известно, некоторые одноклеточные организмы образуют «домики», — нежные раковинки, в которых скрывается их тело. Предполагалось ранее, что они выбирают преднамеренно лишь определенный материал, из которого и строят себе «домики». Это удивительная способность к выбору материала и постройки раковинки однако об'ясняется гораздо проще, без допущения особых размышлений со стороны клетки. Прежде всего материал не выбирается клеткой, а она пользуется тем материалом, который находится в ее распоряжении, все равно, будут ли это песчинки, или тонко размельченное стекло. Оказалось далее, что и сама «постройка домика» об'ясняется не особыми архитектурными способностями клетки, а законами притяжения и прилипания. Опыты с каплями масла и хлороформа в воде, где есть песчинки, зернышки стекла, показывают, что безжизненные капли также строят себе «домики» совершенно похожие на те, которые строят одноклеточные организмы (корненожки, диффлюгии). Казалось бы, что постройка раковинок, да еще из определенного материала, требует сознательного отношения, которое приходилось бы допускать в микроскопической одноклеточной корненожке, а дело об'ясняется очень просто — опять таки физическими законами. Процесс размножения клеток с чрезвычайно сложными перемещениями существ в ядре и протоплазме представляется, конечно, исключительной особенностью живого вещества, и представлялось долгое время загадочным появлением сложных фигур делящейся клетки, которые, казалось, не могут быть об'яснены физическими законами. Но в настоящее время, опять-таки при помощи мертвого материала, удалось воспроизвести полное подобие образования этих сложных фигур. Таким образом, те лучи, которые наблюдаются в протоплазме делящейся клетки, можно видеть в растворе желатины, вылитом на стеклянную пластинку. Когда желатина застывает, вокруг воздушных пузырьков получаются лучистые фигуры, подобные лучистым фигурам протоплазмы. Подобные же фигуры получаются от действия полюсов магнита на железные опилки.
Также может быть воспроизведено характерное расположение нитей хроматина, образующих фигуру звезды. Для этого помещают каплю туши в соляной раствор и на противоположных концах прибавляют еще две капли тоже туши, но растворенные в более концентрированном соляном растворе. Тогда первые капли разделяются на отдельные полоски, нити, которые складываются в точно такие же фигуры. Таким образом, сложные и загадочные последовательности перемещения веществ в делящейся клетке поддаются механическому об'яснению, так как воспроизводятся на мертвом веществе, а, следовательно, и не составляют чего-то присущего исключительно живому веществу.
Точно также из неорганического материала удается воспроизвести различные формы клеток, а также многие растительные и животные формы, — раковины, грибы, цветы. Так что и внешняя форма, которая, казалось бы, существует только как созданная живым веществом, повторяется при известных условиях опыта и на мертвом материале. Следовательно, внешняя форма организма в большинстве случаев может быть сведена к механическим причинам, обусловившим ее возникновение.
Однако все приведенные до сих пор примеры показывают только, что все явления, происходящие в живых организмах, могут быть об'яснены действием физико-химических законов, создавая искусственно которые мы и вызываем появление в неживых веществах явлений, имеющих место обычно только в живой материи. Создать такую искусственную комбинацию, которая сразу бы обладала всеми свойствами живого вещества и, главным образом, свойством саморегуляции, мы сейчас не можем. Это удастся сделать не раньше чем будет создан искусственно белок, создавать который мы тоже до сих пор еще не научились. Но так как мы за последнее время сделали очень большие успехи в приближении нашем к созданию белка, то можно думать, что и создать искусственный белок нам современем удастся, а отсюда недалеко и до создания такого белка, который обладал бы свойством живого.
Что касается вопроса о том, как из этой первоначальной материи развились высшие животные, то ответ на это нам сейчас совершенно ясен. Это произошло благодаря борьбе за существование и изменчивости. (Подробности смотри в лекциях по биологии в 1, 3, 4 и 5 № Нар. У-та).
Постепенно усложняясь, белок, из которого построено все живое, параллельно со своим усложнением приобретал и новые свойства. Когда это усложнение дошло до той степени сложности, какой обладает белок центральной нервной системы животных, то у него появилось и свойство, которое носит название психики, способность к ощущениям.