Бородин Иван Парфеньевич
Дыхание и жизнь

Lib.ru/Классика: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Скачать FB2

 Ваша оценка:

   

ДЫХАНІЕ И ЖИЗНЬ.

Проф. И. П. Бородина.

Рѣчь, читанная на актѣ Императорской Военно-Медицинской Академіи.

   "И вдунулъ въ него дыханіе жизни"... такъ повѣствуетъ великая книга о сотвореніи человѣка. "Буду любить тебя до послѣдняго моего дыханія, клянется человѣкъ во цвѣтѣ лѣтъ. "Онъ еще дышитъ, говорятъ о человѣкѣ, готовящемся проститься съ жизнью.
   Въ этомъ отожествленіи дыханія съ жизнью языкъ безсознательно, инстинктивно выразилъ одну изъ величайшихъ научныхъ истинъ. Безъ сомнѣнія, живыя тѣла, въ совокупности составляющія растительное и животное царства природы, отличаются отъ тѣлъ мертвыхъ не только тѣмъ, что дышатъ; не менѣе характерными свойствами ихъ служатъ способности питаться, рости, наконецъ, размножаться. Но ни одинъ изъ названныхъ процессовъ не связанъ такъ тѣсно и неразрывно съ самымъ понятіемъ о жизни, какъ именно дыханіе. Живое тѣло можетъ временно не обнаруживать питанія, въ смыслѣ поглощенія пищи извнѣ, не представлять и увеличенія объема, называемаго ростомъ; урывками лишь приступаетъ оно обыкновенно къ размноженію; одно только дыханіе поддерживается въ немъ непрерывно, представляя роковой спутникъ, вѣрнѣйшій признакъ жизни.
   Да позволено будетъ ботанику въ краткомъ очеркѣ изложить въ самыхъ общихъ чертахъ важнѣйшія данныя, доставленныя его наукою для пониманія связи, соединяющей дыханіе съ жизнью.
   На первомъ планѣ должно быть, конечно, поставлено распространеніе самаго понятія о дыханіи съ животныхъ на растенія. Если мы теперь вправѣ сказать "все живое дышитъ", то мы обязаны этимъ, главнымъ образомъ, физіологіи растеній: она превратила дыханіе изъ критерія животной жизни въ критерій жизни вообще.
   Нѣтъ ничего удивительнаго въ томъ, что дыханіе растеній фактически сдѣлалось извѣстнымъ гораздо позже животнаго дыханія. Ритмическія движенія груди, внезапно обрывающіяся со смертью, съ незапамятныхъ временъ ознакомили человѣка съ этимъ жизненнымъ актомъ и позволили распространить его и на животныхъ, по крайней мѣрѣ на высшихъ представителей животнаго царства. Безъ большого труда были открыты и спеціальные органы дыханія -- легкія, жабры. Въ растеніи, напротивъ, ничто ни во внѣшности, ни во внутренности не говоритъ о непрерывно совершающемся и здѣсь обмѣнѣ газовъ между организмомъ и окружающею средою. Только анализъ измѣненій, вызываемыхъ въ спертомъ воздухѣ пребываніемъ въ немъ растеній, могъ обнаружить и въ этихъ организмахъ процессъ дыханія. Неудивительно поэтому, что открытіе растительнаго дыханія совпало съ эпохою, когда геній Лавуазье уяснилъ намъ составъ атмосферы, показавъ вмѣстѣ съ тѣмъ, что животное дыханіе состоитъ въ поглощеніи изъ окружающей среды кислорода и выдѣленіи углекислоты.
   Въ семидесятыхъ годахъ прошлаго столѣтія извѣстный англійскій химикъ Пристлей, открывшій кислородъ, опубликовалъ поразительное наблюденіе: спертый воздухъ, ставшій негоднымъ для дыханія отъ пребыванія въ немъ животнаго, совершенно очищается, пріобрѣтаетъ прежнія свойства, если въ немъ продержать растеніе. Это открытіе, сразу обратившее на себя вниманіе ученыхъ, не имѣло, въ сущности, ничего общаго съ тѣмъ, что мы въ настоящее время называемъ "дыханіемъ" растенія. Здѣсь дѣло шло о другомъ фундаментальномъ процессѣ воздушнаго питанія растенія или ассимиляціи, при которомъ выдѣленная животнымъ углекислота служитъ растенію пищею; но дальнѣйшее разслѣдованіе этого именно явленія и привело къ открытію настоящаго дыханія растеній. Самъ Пристлей, однако, не справился со своимъ открытіемъ: въ провѣрочныхъ его опытахъ очищеніе воздуха производилось растеніемъ не всегда, въ нѣкоторыхъ случаяхъ замѣчалась даже, какъ будто, еще большая порча воздуха вмѣсто его очищенія.
   Дѣло разъяснилось лишь благодаря блестящимъ изслѣдованіямъ другого ученаго -- Ингенгуза. Голландецъ по происхожденію, онъ былъ англичаниномъ по образованію и большую часть жизни провелъ въ Лондонѣ; спеціальность его была медицина и, по реконендаціи знаменитаго въ то время врача Прингля, автора извѣстнаго сочиненія "о болѣзняхъ армій", онъ провелъ нѣкоторое время въ Вѣнѣ, въ качествѣ придворнаго врача для прививки оспы, производившей страшныя опустошенія и не щадившей даже царскихъ семей. Живо заинтересовавшись благодѣтельнымъ вліяніемъ растеній на составъ воздуха, и въ полномъ сознаніи громаднаго гигіеническаго значенія этого явленія, Ингенгузъ поселяется на лѣто въ десяти миляхъ отъ Лондона и тамъ, въ деревенскомъ уединеніи, работая съ утра до вечера, производитъ въ теченіе трехъ мѣсяцевъ болѣе пятисотъ опытовъ. Эти три мѣсяца лихорадочнаго труда одного человѣка дали зарождавшейся наукѣ о растительной жизни больше, чѣмъ всѣ предшествовавшія столѣтія, сразу освѣтивъ значеніе растеній въ экономіи природы вообще. Съ чувствомъ живѣйшей благодарности долженъ констатировать ботаникъ, что лучшими открытіями своими, положившими основу растительной физіологіи, его наука обязана врачу. Результаты, полученные Ингенгузомъ, могутъ быть переданы въ немногихъ словахъ, но значеніе ихъ неизмѣримо велико. Способность очищать воздухъ, испорченный дыханіемъ животныхъ, присуща исключительно зеленымъ частямъ растенія и обнаруживается только при дѣйствіи на нихъ солнечнаго свѣта; въ темнотѣ же зеленыя части растенія, а незеленыя даже и на свѣтѣ, не только не очищаютъ воздуха, а, напротивъ, портятъ его совершенно такъ же, какъ дѣлаютъ это животные организмы. Такимъ образомъ, сразу обрисовалось значеніе столь распространеннаго въ растительномъ царствѣ зеленаго вещества, до тѣхъ поръ составлявшее совершенную загадку, а также громадное значеніе свѣта какъ для растенія, такъ и въ общей экономіи природы: растительное царство явилось, какъ бы противовѣсомъ животному по отношенію къ атмосферѣ. Эта первая часть открытій Ингенгуза ознакомила насъ съ условіями того, исключительно растеніямъ свойственнаго процесса, который мы называемъ теперь ассимиляціею, вторая же часть -- порча воздуха растеніемъ -- представляла открытіе настоящаго дыханія растеній, тожественнаго, какъ оказалось, съ дыханіемъ, животныхъ.
   Современниками Ингенгуза эти двѣ части его открытій встрѣчены были совершенно различно: первая -- съ восторгомъ и завистью, вторая -- съ пренебреженіемъ и даже негодованіемъ. Значеніе свѣта для очищенія растеніемъ воздуха не только признано было всѣми, но даже честь этого открытія стали наперерывъ оспаривать у Ингенгуза и другъ его Пристлей, и швейцарскій ученый Сенебье, давно изучавшій вліяніе свѣта на живыя тѣла, и даже соотечественникъ Ингенгуза, амстердамскій аптекарь Барневельдъ, послѣдній при помощи, какъ вскорѣ выяснилось, несомнѣннаго плагіата. Что же касается мнимой порчи воздуха растеніемъ, т. е. настоящаго дыханія, то отъ нея всѣ энергично открещивались какъ отъ преступной ереси и не только отрицали категорически справедливость показаній Ингенгуза, но видѣли въ нихъ оскорбленіе природы и мудрости Творца. Свѣтъ возбуждалъ всеобщую зависть, потемки же всѣ великодушно предоставляли Ингенгузу. Но это-то пренебреженіе къ потемкамъ и погубило завистниковъ. "Если вы отрицаете порчу воздуха растеніемъ, то доказываете этимъ, что никогда не производили подобнаго опыта, открыть же значеніе свѣта можно было только, сравнивая происходящее на свѣтѣ и въ темнотѣ", такъ возражалъ своимъ противникамъ Ингенгузъ и наука на вѣчныя времена сохраняла за нимъ пріоритетъ его открытій во всей ихъ совокупности.
   Двойственный характеръ обмѣна газовъ въ растеніи, установленный Ингенгузомъ, долгое время подавалъ въ наукѣ поводъ къ весьма неудобной, сбивчивой терминологіи. Разумѣя подъ именемъ дыханія всякій обмѣнъ газовъ живого тѣла съ окружающею средою, одни говорили, что растеніе дышитъ прямо противоположно животному, другіе, признававшіе открытую Ингенгузомъ способа ноетъ растенія портить воздухъ, различали въ растеніи двоякое дыханіе -- "дневное" и "ночное", первое -- обратное животному дыханію, второе -- сходное съ послѣднимъ. Термины эти даже въ то время представлялись неудачными. "Дневное" дыханіе, очищающее воздухъ, дѣйствительно происходитъ только днемъ, когда свѣтло, но не во всемъ растеніи, а лишь въ зеленыхъ его частяхъ, "ночное" же дыханіе, портящее воздухъ, совершается не только ночью; всѣ незеленыя части растенія, а также растенія, совершенно лишенныя зеленаго вещества (какъ, напр., грибы), портятъ своимъ дыханіемъ воздухъ безразлично, какъ днемъ, такъ и ночью. Кромѣ того, наука мало-по-малу должна была придти къ заключенію, что даже въ зеленыхъ органахъ, когда падаетъ на нихъ свѣтъ, "ночное" дыханіе продолжается своимъ чередомъ и только замаскировывается несравненно болѣе энергичнымъ обратнымъ процессомъ, который возбуждается свѣтомъ. Такимъ образомъ, "ночное" дыханіе оказывается процессомъ, происходящимъ въ растеніи повсемѣстно и совершенно независимо отъ цвѣта и свѣта. Лишь съ шестидесятыхъ годовъ нашего столѣтія терминъ "дыханіе" пріурочивается, и, безъ сомнѣнія, навсегда, исключительно къ этому бывшему "ночному" дыханію; съ этихъ поръ растеніе дышитъ совершенно такъ же, какъ и животное.
   И такъ, дыханіе растеній было открыто еще въ концѣ прошлаго столѣтія. Юному ученію пришлось пережить, однако, уже въ нашемъ вѣкѣ два кризиса. Въ 1840 г. никто другой, какъ знаменитый Либихъ со свойственнымъ ему жаромъ напалъ на ученіе о растительномъ дыханіи. Подобно современникамъ Ингенгуза, онъ считалъ нелѣпостью, чтобы организмъ, очищающій воздухъ, могъ въ то же время его и портить. Не отрицая выдѣленія растеніемъ углекислоты, Либихъ утверждалъ однако, что эта углекислота не приготовляется самимъ растеніемъ, а получается имъ готовою изъ почвы, вмѣстѣ съ водою, всасываемою корнями. Такимъ образомъ растеніе играло роль простого проводника углекислаго газа изъ почвы въ атмосферу и жизненный процессъ дыханія сводился къ мало интересному, чисто физическому процессу диффузіи газовъ. То было печальное заблужденіе, непонятная аберрація геніальнаго ума. Не требовалось никакихъ новыхъ опытовъ, достаточно было пересмотрѣть уже имѣвшуюся литературу вопроса, чтобы придти къ убѣжденію въ полнѣйшей несостоятельности объясненія Либиха.
   Совершенно иного рода былъ второй кризисъ. Въ 1887 году нѣмецкій ботаникъ-физіологъ Рейнке возвѣстилъ ученому міру, что въ его лабораторіи открыто "посмертное" дыханіе: убитые нагрѣваніемъ ростки различныхъ растеній, водоросли и пр., продолжаютъ, будто-бы, выдѣлять по-прежнему углекислоту съ поглощеніемъ кислорода въ теченіе цѣлыхъ сутокъ и болѣе послѣ своей смерти. Существованіе дыханія здѣсь не отрицалось, какъ у Либиха, но процессъ этотъ сводился къ химической реакціи, только сопровождающей жизнь, но не связанной съ нею тѣсно, вполнѣ отъ нея отдѣлимой: дышитъ даже завѣдомый трупъ,-- жизнь угасла, а дыханіе еще продолжается. Однако, и эта вторая попытка развѣнчать дыханіе, лишить его жизненнаго характера окончилась полною неудачею. Съ разныхъ сторонъ почти одновременно было вскорѣ показано, что оригинальный выводъ Рейнке былъ результатомъ крупнаго недосмотра. Въ первые часы, непосредственно слѣдующіе за смертью растенія, никакого отдѣленія углекислоты не замѣчается, дыханіе прекратилось вмѣстѣ съ жизнью; лишь нѣсколько времени спустя наступаетъ подмѣченное Рейнке и неправильно истолкованное имъ явленіе, да и оно, повидимому, носитъ жизненный характеръ, вызываясь, подобно гніенію, мельчайшими живыми существами -- бактеріями.
   Въ тожествѣ дыхательнаго процесса растеній и животныхъ не можетъ быть никакого сомнѣнія. Сходство отнюдь не ограничивается тѣмъ, что въ обоихъ случаяхъ поглощается кислородъ и выдѣляется углекислота. И тамъ, и здѣсь, какъ показали строгіе опыты, вмѣстѣ съ углекислотою образуется вода; въ обоихъ случаяхъ дыхательный процессъ связанъ съ саморазрушеніемъ организма, потерею въ вѣсѣ и, какъ процессъ окислительный, влечетъ за собою развитіе тепла; въ растеніяхъ только труднѣе подмѣтить самонагрѣваніе, вызываемое дыханіемъ, вслѣдствіе большой поверхности, свойственной обыкновенно растительному организму и сравнительно малой интензивности дыханія. Въ обоихъ случаяхъ энергія дыханія сообразуется съ наличнымъ количествомъ запасовъ въ организмѣ: сытый организмъ дышитъ гораздо сильнѣе голоднаго; по мѣрѣ истощенія своихъ запасовъ и животное, и растеніе, все бережнѣе и бережнѣе расходуетъ ихъ для поддержанія жизни. Тотъ или другой химическій характеръ этихъ запасовъ совершенно одинаково отражается на количественнымъ отношеніяхъ между поглощаемымъ кислородомъ и выдѣляемою углекислотою: ростки, развивающіеся изъ мучнистыхъ сѣмянъ, дышать подобно животному, получающему въ пищѣ углеводы, маслянистыя сѣмена своимъ дыханіемъ напоминаютъ животныхъ, питающихся жиромъ. Наконецъ, въ обоихъ царствахъ природы большее или меньшее содержаніе кислорода въ окружающей средѣ, въ довольно широкихъ предѣлахъ, не вліяетъ на интензивность дыхательнаго процесса.
   Тѣсная связь, обнаруживающаяся между дыханіемъ и жизнью, какъ въ растеніи, такъ и въ животномъ, порождаетъ любопытный вопросъ: возможно ли совершенно остановить всѣ жизненные процессы въ живомъ тѣлѣ, въ томъ числѣ и дыханіе, не уничтожая, однако, способности къ жизни, можетъ ли организмъ, переставшій дышать, вернуться снова къ жизни при какихъ бы то ни было условіяхъ? Другими словами, можно ли жизненную энергію переводить, такъ сказать, изъ состоянія кинетическаго въ потенціальное? Категорически отвѣтить на этотъ вопросъ въ настоящее время нельзя. На первый взглядъ кажется, будто сама природа отвѣчаетъ на него и притомъ утвердительно. Какъ въ животномъ, такъ и въ растительномъ царствѣ встрѣчаются многочисленные случаи, когда жизнь, ничѣмъ, повидимому, не проявляясь, существуетъ лишь въ видѣ возможности. Таковы, напримѣръ, всѣмъ извѣстныя растительныя сѣмена: годами могутъ лежать они, не обнаруживая никакихъ признаковъ жизни, и только, будучи поставлены въ извѣстныя условія, будучи, напримѣръ, смочены, они проростаніемъ своимъ доказываютъ намъ свою жизненность. Однако, любопытныя изслѣдованія французскаго ботаника фанъ-Тигема показали, что покой сухого сѣмени только кажется абсолютнымъ: жизнь здѣсь не погашена совершенно, она только притаилась и, пока существуетъ въ сѣмени способность къ проростанію, выражается очень слабымъ дыханіемъ сѣмени; дыханіе это едва уловимо, но оно существуетъ. Покоющееся сѣмя, такимъ образомъ, напоминаетъ сурка въ состояніи зимней спячки: онъ не питается, не ростетъ, не размножается, но онъ дышитъ, дышитъ въ 30 разъ слабѣе нормальнаго, но все-таки дышитъ. Точно также продолжаютъ поддерживать слабый процессъ дыханія картофельные клубни, напримѣръ, всю эиму не трогающіеся въ ростъ, почки деревьевъ и т. п. Вездѣ покой въ живыхъ тѣлахъ оказывается не абсолютнымъ; огонекъ жизни не погашенъ, а только ослабленъ, чуть теплится онъ, обнаруживаясь едва замѣтнымъ дыханіемъ, выжидая измѣненія условій, чтобы снова разгорѣться въ очевидныхъ проявленіяхъ жизни. И, тѣмъ не менѣе, я не рѣшаюсь отвѣтить категорически отрицательно на поставленный выше вопросъ о возможности полнаго подавленія жизни, не вызывая смерти. Есть растенія, особенно изъ низшихъ, есть животныя, и даже животныя съ очень сложною организаціею, напримѣръ, нѣкоторые черви и даже паучки, которыхъ можно высушивать и въ такомъ состояніи, въ видѣ мумій, сохранять, повидимому, неопредѣленно долгое время; будучи смочены, они быстро возвращаются къ жизни. Другое средство, которымъ удается подавить проявленіе жизни, часто не уничтожая возможности къ ней -- пониженіе температуры: замерзшее, промерзшее насквозь растеніе нерѣдко можно вернуть къ жизни оттаиваніемъ. Къ сожалѣнію, мы не имѣемъ достовѣрныхъ свѣдѣній о внутреннемъ состояніи высушенныхъ и замороженныхъ организмовъ. На основаніи того, что было сказано относительно нормально покоющихся частей и на основаніи того несомнѣннаго факта, что дыханіе совершается даже при температурахъ ниже 0о, позволительно думать, что и въ этихъ случаяхъ жизнь подавлена не вполнѣ и продолжаетъ выражаться, какъ въ сухихъ сѣменахъ, очень ослабленнымъ дыханіемъ {Новѣйшіе опыты К. Декандоля надъ вліяніемъ очень низкихъ температуръ на покоющіяся сѣмена сдѣлали довольно вѣроятною возможность полной остановки дыханія безъ прекращенія способности къ жизни. Прим. автора.}.
   Но изученіе растительной жизни не только повело къ открытію и въ этихъ организмахъ процесса, тожественнаго съ дыханіемъ животныхъ; оно привело еще къ неожиданному и существенному расширенію самаго понятія о дыханіи, къ открытію, если можно такъ выразиться, его суррогатовъ. Изслѣдованія показали, во первыхъ, что дыханіе или, вѣрнѣе, выдѣленіе углекислоты, въ особенности у растеній, далеко не такъ тѣсно связано съ присутствіемъ кислорода въ окружающей средѣ, какъ то можно было предполагать, видя, какъ быстро задыхается животное въ атмосферѣ, лишенной кислорода. Въ высшей степени замѣчательно, что растеніе при этихъ условіяхъ хотя и перестаетъ расти, но часто долгое время еще продолжаетъ выдѣлять углекислоту, почерпая не только углеродъ, но и кислородъ въ веществѣ собственнаго тѣла. Пока продолжается такое дыханіе безъ свободнаго кислорода, получившее названіе внутремолекулярнаго дыханія, организмъ сохраняетъ еще способность къ жизни и на свѣжемъ воздухѣ можетъ снова начать расти. Наукѣ удалось анализировать ближе это любопытное явленіе. Мы знаемъ теперь, что при этихъ условіяхъ исчезаетъ изъ организма сахаръ, а появляется вещество, никогда при нормальныхъ условіяхъ въ растеніяхъ не встрѣчающееся, появляется спиртъ. То, что мы называемъ внутримолекулярнымъ дыханіемъ, сводится, въ сущности, къ давно извѣстному процессу спиртового броженія. Если почему либо, напримѣръ, за отсутствіемъ подходящаго вещества, растеніе сказывается неспособнымъ къ этому, то въ безкислородной средѣ оно не выдѣляетъ вовсе углекислоты и мгновенно задыхается. Такимъ образомъ, спиртовое броженіе является какъ бы суррогатомъ дыханія, позволяющимъ организму при исключительно неблагопріятныхъ условіяхъ сохранить если не самыя проявленія жизни, то хоть способность къ нимъ. Время не позволяетъ мнѣ останавливаться долго на этомъ предметѣ. Замѣчу только, что явленіе, о которомъ идетъ рѣчь, имѣетъ огромное теоретическое значеніе. Оно возбудило вопросъ, не слѣдуетъ ли радикально измѣнить наши воззрѣнія на нормальное дыханіе, не слѣдуетъ ли въ выдѣленіи углекислоты видѣть не слѣдствіе, а, напротивъ, причину поглощенія кислорода. Въ настоящее время отношеніе внутримолекулярнаго дыханія къ нормальному еще далеко не выяснено, оно продолжаетъ дѣятельно обсуждаться въ ученой литературѣ и отъ дальнѣйшихъ изслѣдованій въ этомъ направленіи мы вправѣ ожидать весьма важныхъ разоблаченій. Интересъ дѣла еще усиливается тѣмъ, что выдѣленіе углекислоты въ отсутствіи кислорода извѣстно и для животнаго организма: оно давно установлено, напримѣръ, для лягушки, которая, по крайней мѣрѣ, при низкой температурѣ способна цѣлыми часами, подобно растенію, переносить лишеніе кислорода, не теряя способности къ жизни. Къ сожалѣнію, мы не знаемъ въ этомъ случаѣ источника выдѣляемой организмомъ углекислоты, не знаемъ, происходитъ ли здѣсь, какъ въ растеніяхъ, процессъ спиртового броженія. Въ вопросѣ о жизни безъ кислорода физіологія растеній опередила физіологію животныхъ.
   Въ громадномъ большинствѣ случаевъ спиртовое броженіе является для растеній лишь средствомъ сохраненія способности къ жизни въ случаѣ недостатка кислорода. На низшихъ ступеняхъ растительной жизни существуютъ, однако, организмы, настолько свыкшіеся съ лишеніемъ кислорода, что при этихъ условіяхъ не только вызываютъ спиртовое броженіе, несравненно болѣе энергичное, чѣмъ то, которое разыгрывается въ тканяхъ высшихъ растеній, но даже растутъ и размножаются; свободный кислородъ становится для нихъ какъ бы роскошью, хотя они вполнѣ способны имъ пользоваться, поддерживая типичное нормальное дыханіе. Таковы грибы, называемые дрожжами. То, что для другихъ организмовъ является процессомъ патологическимъ, болѣзненнымъ, къ которому они прибѣгаютъ лишь въ послѣдней крайности; стало для этихъ бродильныхъ грибковъ, можно сказать, нормою. Къ нимъ-то мы и прибѣгаемъ для полученія на практикѣ спиртовыхъ напитковъ.
   Но этого мало. Среди мельчайшихъ организмовъ, извѣстныхъ подъ именемъ бактерій, существуютъ формы, для которыхъ кислородъ, столь необходимый для поддержанія жизни всѣхъ прочихъ животныхъ существъ, оказывается какъ бы ядомъ; онѣ могутъ существовать лишь въ его отсутствіи или въ сообществѣ другихъ бактерій, жадно его перехватывающихъ. Открытіе этой оригинальной, но еще очень мало изученной анаэробной жизни, какъ ее называютъ, жизни безъ воздуха, безъ кислорода, составляетъ одну изъ крупнѣйшихъ заслугъ знаменитаго Пастбра. Имѣя въ виду существованіе подобныхъ анаэробныхъ организмовъ, можно сказать, что выдѣленіе углекислоты составляетъ болѣе постоянный признакъ дыханія, чѣмъ поглощеніе кислорода, такъ какъ углекислоту выдѣляютъ даже организмы, обходящіеся безъ свободнаго кислорода; необходимый для образованія углекислоты кислородъ они заимствуютъ въ связанномъ видѣ изъ окружающей среды или изъ веществъ собственнаго своего тѣла.
   Но и этого мало. Повидимому, даже выдѣленіе углекислоты не связано неразрывно съ понятіемъ о жизни вообще. Любопытныя изслѣдованія Виноградскаго (съ особымъ удовольствіемъ произношу я въ этомъ краткомъ очеркѣ русское имя) показали, что существуютъ организмы изъ той же группы бактерій, для которыхъ источникомъ жизненной энергіи служить не окисленіе органическихъ веществъ собственнаго ихъ тѣла съ развитіемъ углекислоты, а окисленіе веществъ окружающей мертвой природы. Таковы своеобразныя бактеріи, живущія въ сѣрныхъ источникахъ. Содержащійся въ послѣднихъ сѣроводородъ, губительный для всѣхъ прочихъ организмовъ, составляетъ для этихъ бактерій необходимое условіе ихъ существованія; поглощая свободный кислородъ, подобно громадному большинству живыхъ существъ, они направляютъ его не на вещества, изъ которыхъ строится собственное ихъ тѣло, а на сѣроводородъ, окисляя его сначала въ сѣру, а затѣмъ и еще далѣе -- въ сѣрную кислоту. Таковы же нѣкоторыя изъ бактерій почвы, производящія, окисленіе амміака въ азотистую и азотную кислоты. Всѣ эти организмы требуютъ для поддержанія своей жизни поразительно малыхъ количествъ питательнаго органическаго вещества, такъ какъ употребляютъ его исключительно на построеніе своего тѣла, не расходуя его на поддержаніе дыхательнаго процесса.
   И такъ, изученіе растительной жизни къ обычному типу дыханія, выражающемуся въ поглощеніи кислорода и выдѣленіи углекислоты, прибавило нѣсколько новыхъ типовъ, указало на возможность дыханія безъ всякаго поглощенія кислорода и даже безъ выдѣленія углекислоты. Что же общаго между этими различными типами? Общая, всѣмъ имъ свойственная черта заключается въ слѣдующемъ: будутъ ли это реакціи прямого окисленія, или растепленія, совершающіяся безъ участія свободнаго кислорода, во всѣхъ случаяхъ изъ соединеній болѣе горючихъ получаются соединенія менѣе или вовсе не горючія, что, согласно закону сохраненія энергіи, связано съ развитіемъ живой силы; запасенная, потенціальная энергія превращается въ активную, кинетическую. Процессъ дыханія, въ чемъ бы онъ ни состоялъ, является такимъ образомъ для живого тѣла источникомъ дѣйствующихъ въ немъ силъ, источникомъ тепла, механическаго движенія, въ исключительно рѣдкихъ случаяхъ даже источникомъ свѣта, испускаемаго организмомъ. Съ этой точки зрѣнія дыханіе имѣетъ въ живомъ тѣлѣ такое же значеніе какъ сожиганіе топлива въ любой машинѣ.
   Но если мы понимаемъ общее значеніе дыхательнаго процесса, понимаемъ, такъ сказать, его цѣлесообразность, то въ правѣ ли мы утверждать въ настоящее время, что наукѣ удалось свести дыханіе къ простому химизму. Нерѣдко слышимъ мы эту фразу; не далѣе, какъ в-дняхъ читалъ я ее произнесенною изъ компетентныхъ устъ одного изъ выдающихся представителей у насъ растительной физіологіи, произнесенною съ особымъ удареніемъ, съ оттѣнкомъ гордости по поводу блестящаго завоеванія науки. Но... дѣйствительно ли это такъ? Раскроемъ только-что появившійся въ свѣтъ учебникъ ботаники Страсбургера и другихъ профессоровъ Боннскаго университета и прочтемъ въ немъ слѣдующія строки: "Растеніе; слѣдовательно, дышитъ не потому, что кислородъ воздуха дѣйствуетъ на него разлагающимъ (окисляющимъ) образомъ; наоборотъ: лишь въ силу внутренней потребности къ дыханію растеніе вовлекаетъ въ совершающійся въ немъ обмѣнъ веществъ кислородъ воздуха. Дыханіе, слѣдовательно, подобно питанію и росту, является выраженіемъ своеобразной жизненной дѣятельности протоплазмы". Таковъ безпристрастный приговоръ современной науки. Дыханіе есть жизненный актъ, наравнѣ съ питаніемъ и ростомъ. И дѣйствительно, мнѣ кажется, нужно предъявлять къ наукѣ необычайно скромныя требованія, чтобы отвѣчать утвердительно на вопросъ, удалось ли свести дыханіе къ простому химизму. Геній Лавуазье далъ намъ блестящую общую схему дыхательнаго процесса, объясняющую общій результатъ, итогъ дыханія, а великій законъ сохраненія энергіи окончательно выяснилъ значеніе этого итога для жизни. Дыханіе (предполагая наиболѣе распространенный, нормальный типъ его) уподобляется горѣнію: организмъ дышитъ, какъ горитъ свѣча, какъ горятъ дрова въ печи, и это горѣніе служить источникомъ жизненной энергіи въ организмѣ. Мы можемъ указать и самый горючій матеріалъ: при дыханіи исчезаютъ такія вещества, какъ крахмалъ, сахаръ, жиръ. Всѣ эти вещества мы мажемъ сжечь и безъ всякаго участія живого тѣла и они разовьютъ буквально то же количество тепла, или вообще энергіи, какое даютъ и въ организмѣ. но какъ только мы отъ общаго итога процесса переходимъ къ способу его осуществленія, такъ мы наталкиваемся на непреодолимыя до сихъ поръ затрудненія. Пробудить силу, дремлющую въ горючемъ матеріалѣ, безъ посредства живого тѣла мы можемъ только путемъ сожженія, прибѣгая къ такой высокой температурѣ, которая совершенно несовмѣстима съ понятіемъ о жизни, прибѣгая къ огню -- злѣйшему врагу жизни. Въ живомъ тѣлѣ тѣ же самыя вещества разрушаются при поразительно низкой температурѣ; ее можно понизить, какъ мы видѣли, даже ниже нуля. Наука не могла не сознать этого громаднаго различія. Она пыталась обойти это затрудненіе, предположивъ, что въ организмахъ дѣйствуетъ не обыкновенный кислородъ, а болѣе активная его форма, извѣстная подъ именемъ озона, или иной сильный окислитель, вродѣ перекиси водорода. Однако, самыя тщательныя изслѣдованія въ этомъ направленіи привели къ отрицательному результату. Нѣтъ, въ организмахъ нѣтъ ни озона, ни перекиси водорода,-- въ нихъ дѣйствуетъ обыкновенный кислородъ воздуха. Пришлось искать другого объясненія. Но здѣсь мы вступаемъ въ туманную область гипотезъ, разсмотрѣніе которыхъ завлекло бы насъ слишкомъ далеко. Достаточно сказать, что мы и въ настоящее время не знаемъ съ достовѣрностью, какое вещество въ организмѣ служитъ непосредственнымъ источникомъ развиваемой при дыханіи углекислоты: многіе думаютъ, что крахмалъ, сахаръ и жиръ участвуютъ въ этомъ процессѣ лишь косвенно, служа для возстановленія безпрерывно разлагающихся бѣлковыхъ веществъ организма. Точно также не знаемъ мы, служитъ ли вдыхаемый кислородъ импульсомъ къ развитію углекислоты, или, наоборотъ, развивающаяся, въ силу непонятнаго внутренняго импульса, углекислота вызываетъ, какъ слѣдствіе, поглощеніе кислорода. Спрашивается, можно ли при такомъ состояніи вопроса утверждать, что процессъ дыханія наукѣ удалось свести къ простому химизму? Хорошъ химизмъ, въ которомъ мы съ недоумѣніемъ останавливаемся на первомъ же членѣ гипотетическаго уравненія! Нѣтъ, наукѣ еще не удалось воплотить въ реальную, осязательную форму общую схему дыхательнаго процесса, данную слишкомъ сто лѣтъ тому назадъ Лавуазье, еще не удалось лишить Дыханіе его жизненнаго ореола. Вѣрный спутникъ жизни все еще остается загадочнымъ, какъ сама жизнь.
   Не безъ намѣренія повторилъ я нѣсколько разъ слово "еще". Далека отъ меня мысль утверждать, что неудавшееся намъ до сихъ поръ, не удастся и впредь, не удастся никогда. Не сыну девятнадцатаго вѣка брать на себя неблагодарную роль пророка. Достаточно бѣглаго взгляда на путь, пройденный естествознаніемъ въ нашемъ столѣтіи,-- путь, отмѣченный дѣйствительно блестящими завоеваніями человѣческаго ума, чтобы потерять всякую охоту къ подобнымъ отрицательнымъ пророчествамъ. "Никогда не узнаемъ мы химическаго состава небесныхъ свѣтилъ", говорила простая, до очевидности, логика; но явился спектральный анализъ и невозможное осуществилось. "Никогда не узнать намъ скорости, съ которою передается раздраженіе по нервамъ", съ грустью восклицалъ великій физіологъ Іоганнъ Мюллеръ; прошло лишь нѣсколько лѣтъ и скорость эта была опредѣлена. Но именно въ виду такихъ несомнѣнныхъ, блестящихъ заслугъ мнѣ кажется несовмѣстнымъ съ достоинствомъ науки приписывать ей еще заслуги фиктивныя.
   Нужно ли прибавлять, что ничего унизительнаго для науки въ сознаніи, что ей не удалось свести дыханіе жизни къ простому химизму, нѣтъ. Достаточно вспомнить, какъ молода наша наука. Надняхъ, можно сказать, хоронили въ Саратовѣ человѣка, родившагося вмѣстѣ съ кислородомъ. Сто съ небольшимъ лѣтъ! Громадный, почти недосягаемый срокъ въ жизни отдѣльнаго человѣка,-- мгновеніе въ жизни человѣчества! Длинною, нескончаемою вереницею рисуются въ воображеніи эти надвигающіяся столѣтія будущаго. Это не тѣ безчисленные, темные вѣка далекаго прошлаго, когда земля еще не озарялась лучомъ сознанія, не тѣ болѣе близкіе къ нимъ, уже историческія столѣтія, когда человѣкъ, подавленный мощью внѣшняго міра, лишь робко присматривался къ явленіямъ природы; это вѣка, подобные истекающему, когда, въ полномъ сознаніи мощности духа, гнѣздящагося въ слабомъ тѣлѣ, человѣкъ примѣнилъ къ изслѣдованію окружающаго міра могущественнѣйшее орудіе -- опытъ. Завидовать ли намъ грядущимъ поколѣніямъ? Безъ сомнѣнія, они будутъ знать больше, гораздо, неизмѣримо больше насъ, а все же каждое изъ нихъ будетъ въ такомъ же положеніи, въ какомъ находимся и мы: каждому знаніе уже пріобрѣтенное будетъ казаться ничтожною крупицею сравнительно съ предстоящимъ и желательнымъ. "Но" пока на землѣ дышитъ человѣкъ, не угаснетъ въ немъ святая жажда знанія,-- она вдунута въ него вмѣстѣ съ дыханіемъ жизни.

"Міръ Божій", No 1, 1897

   
 Ваша оценка:
Связаться с программистом сайта.

Рейтинг@Mail.ru