ГУРТОВЦЕВ А.Л.
ПОЗНАНИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ: ДОЛГИЙ ПУТЬ ОТ МИФОВ К НАУКЕ
Предисловие к книге Гуртовцева А.Л.
“Генетика глазами философа”
Вопрос о том, как в природе возникли живые существа (живые организмы, живое вещество, живая материя), включая растения, животных и человека, и каким образом в череде их поколений, от родителей к детям передаются по наследству их свойства и признаки, делающие потомков так похожими на своих предков, волновал людей с незапамятных времен. Первые обыденные, бытовые, донаучные представления об этих процессах древние люди получали в ходе своей жизнедеятельности, наблюдая за рождением собственных детей и участвуя в ежедневной коллективной родоплеменной трудовой деятельности, связанной с поиском полезных растений - собирательством (сбор съедобных ягод, плодов, кореньев, грибов, лечебных трав) и добычей животных - охотой и рыболовством. Позднее, в неолите (8-3 тыс. до н.э.), осваивая земледелие (окультуривание диких растений, выращивание гороха, чечевицы, пшеницы, ячменя, других злаков) и развивая скотоводство (приручение и одомашнивание диких животных, разведение коз, овец, быков, ослов, буйволов), древние народы постепенно расширяли и углубляли свои практические знания о живой природе.
Вместе с тем, представления людей о внутренних причинах и механизмах развития живых существ, включая самого человека, носили на протяжении тысячелетий преимущественно мистический, мифологический, религиозный характер. Наивное и буйное воображение древнего человека наделяло весь окружающий его живой и неживой мир психическими, духовными, антропоморфными или зооморфными свойствами и красочно описывало их в соответствующих мифах - чудесных, сказочных, “божественных” сюжетах, привязанных самым фантастическим образом к понятиям и событиям обыденной родоплеменной и семейной жизни людей. Оживление, одухотворение, одушевление, очеловечивание, обожествление и олицетворение всех объектов и явлений окружающего мира позволяло древним народам делать их близкими и понятными для своего еще по-детски слабого, наивного и доверчивого мышления.
Мифологический мир, сформированный сознанием исторического человека, был для него начальной моделью познания того сложного реального мира, в котором он рождался, жил, страдал, умирал и от которого всецело, беспредельно, рабски зависел. Мифологическое сознание стало колыбелью человеческих представлений, из которых позже возникли искусство, религия, философия и наука. Последняя, набрав к концу двадцатого столетия нашей эры опыт, знания и силу, превратилась в естественного могильщика архаичных мифологических и религиозных догм, исчерпавших в качестве начальных безальтернативных образцов мышления и правил общественной жизни, свой исторический потенциал. Религиозные догмы и заблуждения превратились, в конце концов, в препятствие и тормоз дальнейшей эволюции человеческого общества, углубления и расширения его самосознания, развития коллективного и индивидуального разума, научного способа мышления и адекватного понимания реальности. Общеизвестно, что правильное понимание действительности является залогом принятия людьми верных решений и достижения ими успеха в своих действиях и, наоборот, извращенные представления о реальности ведут к ошибочным решениям и трагическим последствиям, что подтверждает вся человеческая история.
Не будет ошибкой признать, что и современное массовое сознание, продолжающее верить в сверхъестественные силы и богов, недалеко ушло от заблуждений, предрассудков и суеверий родоплеменного общества. Сегодня, в 21 веке, в мировом сообществе наблюдается возрождение религиозного типа восприятия реальности, что расценивается здравомыслящими людьми как тревожная, опасная, губительная тенденция. Чем же вызван новый всплеск религиозности людей в наше время, когда, казалось бы, накопилось столько научных знаний, что на их фоне только невежественный и умственно ленивый человек не способен понять всю иллюзорность религиозных идей? Нынешний ренессанс религиозного мировоззрения обусловлен, как это уже неоднократно происходило в прошлом, сугубо прозаическими, материальными причинами. Общеизвестно, что религия цепко держит в своих объятиях души людей именно в условиях их беспросветно тяжелой жизни или текущих потрясений, обнажающих бессилие людей перед природными и общественными бедствиями.
В состоянии длительного сильнейшего психологического стресса слабым душам остается лишь надеяться на помощь неких сверхъестественных сил и неистово молиться их мистической поддержке, что, как правило, не спасает людей от гибели. Причины современных бедствий - это, во-первых, громадное имущественное расслоение населения мира по странам и внутри них, связанное с непомерным обогащением немногих за счет эксплуатации труда многих и обеднения последних, во-вторых, это давно ожидавшееся истощение жизненно важных земных ресурсов (питьевая вода, пища, энергия, полезные ископаемые, леса, плодородные почвы, чистый воздух, незанрязненная гидросфера) и ограничение доступа к ним для многих государств, народов и групп населения в тех или иных странах, и, в-третьих, это ожесточенная борьба между людьми за распределение и присвоение исчезающих ресурсов ради своего выживания и благополучия. Там, где начинается борьба за ресурсы, там возникают конфликты и войны, там обязательно появляется Бог как высший судья и одновременно “фанатичный болельщик” за ту или иную “команду верующих”.
Вопрос происхождения и развития живых организмов первобытному сознанию было проще всего решать путем умозрительного порождения всесильных антропозооморфных богов, на плечи которых можно было бы возложить любые фантастические варианты последующего творения земной жизни, скрыв тем самым собственное человеческое невежество и оправдав свое бессилие перед могуществом природных стихий. Когда катастрофы, войны, болезни, несчастья и страдания настигали людей, они всегда могли объяснить себе их причины самым простым образом: мол, “так было угодно богам”. Первые древнейшие человеческие цивилизации сложились в 4-3 тыс. до н.э. в долинах великих рек - Нила (Древний Египет), Тигра и Евфрата (государства Месопотамии – древний Шумер, Аккад, Вавилон), Инда и Ганга (государства Древней Индии), Хуанхэ и Янцзы (государства Древнего Китая), которые в периоды своих ежегодных наводнений превращали всю окружающую территорию в безбрежные воды. Немудрено, что в мифах народов этих регионов началом жизни и даже причиной возникновения самих богов стала водная стихия - первобытный водный хаос.
Так, например, согласно мифам Древнего Египта (3 тыс. лет до н.э.), прародителем всех египетских богов был бог водного хаоса Нун, создавший из одинокого холма, возвышавшегося посреди безграничных вод, древнейшего бога-творца, демиурга Атума (позднее к нему египтяне добавили титул бога солнца Ра). Атум-Ра, проглотив собственное семя, т.е. оплодотворив таким образом самого себя (люди прекрасно знали, наблюдая за собой и за животными, что для рождения нового организма необходимо совершить акт зачатия, оплодотворения, хотя скрытые детали и механизмы этого процесса им были непонятны еще тысячи лет), родил, выплюнув изо рта, двух богов-близнецов: бога воздуха Шу и богиню воды Тефнут. От семейного союза этих единокровных брата и сестры родились и другие боги (в частности, бог земли Геб и богиня неба Нут), создавшие звездный и земной миры, включая растений, животных и человека.
У древних вавилонян аналогичный процесс создания материального мира описывается как космическая битва их главного бога Мардука с первобытным водным хаосом, который олицетворяла грозная матерь всех богов, богиня морской стихии Тиамат, изображавшаяся в виде чудовищного дракона или семиголовой гидры. Мардук, возглавив битву богов нового поколения со старыми богами, руководимыми Тиамат, убил свою божественную родительницу, а ее большое тело разрубил мечом на части. Из останков и фрагментов Тиамат он вылепил небеса со звездами и землю, а также создал растения, животных, рыб, а позже и человека, которого слепил из глины и пропитал кровью убитых богов. Недаром древневавилонские врачи, воспитанные на отечественной мифологии, полагали, что заболевания мозга и крови человека вызываются богами, демонами и созвездиями.
Любопытно, что и древние индусы в своей “Ригведе” (2-е тыс. до н.э.) описали процесс сотворения видимого мира, но не из убитого в схватке морского дракона, а из принесенного первыми богами самим же себе первой жертвы - расчлененного ими на части тела тысячеглавого, тысячеглазого и тысяченогого гигантского космического человека по имени Пуруша (текст Ригведы гласит: “сделали из него животных…коней, коров, коз, овец…из его ног родилась земля, из головы - небо, из ума - Луна, из глаза - Солнце, из пупа - воздушное пространство, из дыхания - ветер, из ушей - стороны света...”). Воистину, изучая подобные жестокие, но по-своему восхитительные мифы, понимаешь, что нет предела человеческой фантазии и выдумке. Хотя из этого совсем не следует, что безудержное, некритическое и все упрощающее воображение человека способно дать знания или сведения, соответствующие, адекватные тому сложному реальному миру, от верного понимания которого во многом зависят человеческие судьбы и жизни.
Завершая этот краткий обзор мифологически-религиозных объяснений возникновения земной жизни, нельзя не процитировать Библию, впитавшую в себя многие предыдущие невежественные человеческие фантазии и заблуждения. Книга Бытия гласит: “[20] И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землею, по тверди небесной. [21] И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее. И увидел Бог, что это хорошо...[24] И сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов и гадов, и зверей земных по роду их. И стало так...[26] И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему, по подобию Нашему; и да владычествует они над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле ”. Для верующих всё, оказывается, совершается весьма просто, понятно и без лишних вопросов: ‘сказал Бог – и стало так”. Нужно ли здесь еще что-то комментировать?
Переход от мифологического способа мышления и фантастического восприятия действительности к рациональному, рассудочному, разумному мышлению начался в истории человечества в 7-6 вв. до н.э. в рамках зарождения и развития демократических устоев древнегреческой цивилизации и становления ее философии. Начало этой выдающейся, по сути материалистической философии положила ионическая, милетская школа натурфилософов, которую основал первый древнегреческий мудрец и философ Фалес из Милета (624-546 до н.э.). Он первым перешел от мифического способа восприятия мира к его рассудочному представлению и утверждению права разума на познание и решение всех мировых проблем. Он первым поставил основной вопрос познания: “Что есть все?” и первым в основу мироздания положил конкретное материальное начало – вещество в виде воды. У Фалеса вода это не тот водный хаос, который якобы породил первых мифических богов, а именно материя, субстанция, первовещество, из которого путем его физического преобразования был выстроен весь окружающий мир. Правда, и Фалес не смог обойтись без богов как разумных строителей этого мироздания. Он полагал: “космос одушевлен и полон божественных сил...бог – это ум космоса, создавший все из воды”.
Ученик и последователь Фалеса, автор первого письменного прозаического сочинения “О природе” Анаксимандр (611-546 до н.э.) первым среди греков дал небожественное, естественное объяснения процессам происхождения и развития жизни, включая человека. По словам более поздних философов (книга Анаксимандра не дошла до наших дней), он утверждал, что “первые животные произошли из морского ила и в свою очередь они дали начало роду людей” (позднейшие комментаторы раскрывали эту мысль философа по-своему, например Плутарх: “...эллины...почитают рыбу как своего родственника и молочного брата. В этом они философствуют сообразно Анаксимандру: ведь по его высказываниям...люди первоначально зародились внутри рыб, были вскормлены подобно акулам и только после взросления вышли наружу и достигли земли...Анаксимандр, объявив рыбу общим отцом и матерью людей, отвратил их от ее поедания...”; [Псевдо-Плутарх]: “...вначале человек родился от животных другого вида...”; [Мнения философов]:“...первые животные были рождены во влаге, заключенные внутрь иглистой скорлупы; с возрастом они стали выходить на сушу...”; [Цензорин]: “...из нагретой воды с землей возникли то ли рыбы, то ли чрезвычайно похожие на рыб животные; из них сложились люди...”).
Замечательная мысль, проницательная догадка! Она впервые провозгласила, хотя и на частном примере, глубочайшую идею естественного происхождения живых существ из неживого вещества (морской ил, глина), во-вторых, указала даже гипотетическое место зарождения жизни – прибрежная зона моря, и, в-третьих, утверждала не о постоянстве, неизменности видов живых организмов и их одномоментном возникновении, как это полагали многие позднейшие натурфилософы, а, напротив, заявила об эволюции животных видов и их последовательном происхождении друг от друга. Все три компонента пророческого тезиса имеют под собой, как показала современная наука, прочные связи с реальностью: 1) абиогенное происхождение ряда органических соединений, ставших биохимической основой жизни; 2) зарождение одноклеточных организмов в теплом прибрежном мелководье океанов, рядом с действующими вулканами; 3) эволюция видов путем естественного отбора. Но, правда жизни в том, что люди произошли не от рыб, а от наземных плацентарных млекопитающих, прародителями которых стали зверозубые ящеры – потомки пресмыкающихся, рептилий, живших как в воде, так и на суше. Тем не менее, краткая, но чрезвычайно емкая мысль Анаксимандра о естественном зарождении и развитии земной жизни, постоянно будоражившая умы позднейших естествоиспытателей, более чем на 2 тысячелетия опередила свое время.
Первые в древности обобщенные, систематические, теоретические сведения о живых организмах, включая классификацию животных, дал в своих, дошедших до наших дней сочинениях “История животных”, “О частях животных” и “О возникновении животных”, великий древнегреческий ученый-энциклопедист, ученик и друг Платона Аристотель из Стагира (384-322 до н.э.). В 335 г. до н.э. он основал в афинском Ликее собственную философскую школу перипатетиков, из которой вышел ряд замечательных ученых античности. Аристотель положил в основу своей философии, пытавшейся совместить материализм с идеализмом, 4 принципа, начала или причины бытия: материю (материальная причина; пассивное начало, неактивная субстанция, обладающая потенциальной возможностью стать действительностью лишь под действием других, активных, нематериальных начал), форму (формальная причина; идеальное активное начало - идея, выражающая сущность бытия, способная превратить материю в конкретную реальность, придав ей определенный вид), движущую причину (источник конкретного движения) и целевую причину (цель движения).
Таким образом, по Аристотелю, пассивная сама по себе материя приобретает движение, понимаемое не только как пространственное перемещение материи и материальных тел, но и как их количественное и качественное преобразование, изменение и развитие, под действием трех внешних активных нематериальных начал – формы, причины и цели. Аристотель, будучи представителем, пусть и гениальным, своего античного времени, пропитанного тысячелетними религиозными стереотипами и попытками их рационализации со стороны философов-идеалистов, в том числе своего учителя Платона и его многочисленных адептов (платоники, неоплатоники), не смог предположить и понять, что материя может быть сама по себе активна и нести в себе самой источник и причину собственного движения, формообразования и организации. Причем, она может быть активной, не преследуя при этом никакой антропоморфной или “божественной” цели, а двигаясь, изменяясь и самоорганизуясь согласно собственным коренным материальным свойствам и вытекающим из них законов (например, на химическом уровне свойства и закономерности взаимодействия атомов зависят исключительно от их заряда и массы, которые определяют законы образования разнообразных химических соединений).
Вместе с тем, будучи глубоким мыслителем и ученым-аналитиком, Аристотель, постоянно колеблясь между материализмом и идеализмом в своей метафизике, в вопросах естествознания, биологии и медицины оставался, как правило, на позициях близких к материализму. В исследованиях явлений природы он придерживался метода эмпирической индукции (логический путь от единичных, частных случаев к общему выводу, от отдельных фактов к их обобщению), или разумного эмпиризма. Он тщательно, хотя в основном чисто умозрительно, логическим путем, без проведения каких-либо контрольных экспериментов, изучал наблюдаемые факты или сообщения о них от сторонних лиц. В работе “О возникновении животных” он писал: “...доверять следует больше показаниям чувств, чем рассуждению, и рассуждениям только в том случае, если они согласуются с явлениями”. Эта его мысль перекликается с более ранними наставлениями древнегреческих врачей, труды которых внимательно изучал Аристотель, о том, что к лечению больного следует приступать, “обращаясь, прежде всего, не к вероятному рассуждению, но к опыту, соединенному с разумом”.
В области естествознания Аристотель собрал и систематизировал громадный естественнонаучный материал, накопленный его предшественниками, греческими натурфилософами (Фалес, Анаксимандр, Анаксимен, Демокрит, Эмпедокл, Анаксагор и др.) и врачами (первый анатом античности и автор первого сочинения по медицине Алкмеон Кротонский, “отец медицины” Гиппократ, врачи-практики Диокл из Кариста, Филистион из Локри и др.). Он широко использовал также различные сведения, полученные от путешественников, охотников, рыболовов, скотоводов, пастухов и других носителей практических знаний. Исходя из своей философской системы, Аристотель критически оценил доступный ему кладезь сведений о природе, обобщил собранные данные, дополнил их собственными наблюдениями и классифицировал весь полезный материал как систему научных знаний, создав тем самым первую античную научную энциклопедию, утвердившуюся в европейской науке и образовании на много веков вперед. Достичь этого ему удалось благодаря высочайшей целеустремленности, настойчивости и работоспособности, а также использованию того диалектического метода рассуждения и математического способа доказательств, которые он хорошо освоил за 20 лет своего обучения в Платоновской академии (сегодня сроки типового академического образования сокращены в 3-4 раза, что наряду со взрывным ростом объема научных знаний препятствует рождению новых ученых-энциклопедистов типа Аристотеля).
В науке о живой природе Аристотель ввел понятие организма (живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от тел неживой природы) и множество новых медицинских терминов (диафрагма, аорта, трахея, фаланга, глаукома, лейкома и др.), а весь живой мир разделил на растения и животных, причем последних исследовал подробно. Он описал около 500 видов животных восточного Средиземноморья и создал первую естественную классификацию видов животных, которая была улучшена лишь спустя 2 тысячелетия шведским естествоиспытателем Карлом Линнеем (1707-1778; упорядочил и обобщил знания предыдущего 2-тысячелетнего периода развития науки о живой природе, создал единую систему классификации растительного и животного мира: разделил природный мир на 3 царства - минеральное, растительное и животное, определил понятие биологического вида, внедрил в научную практику бинарную номенклатуру систематики в форме латинского двухсловного названия вида: “род-вид”, установил четкое соподчинение систематических, таксономических категорий, для чего использовал 4 уровня, или ранга: класс → отряд → род → вид).
Всех животных Аристотель поделил на 2 большие группы: с кровеносной системой (первая замкнутая кровеносная система появилась у кольчатых червей; она имеется также у моллюсков, членистоногих и хордовых, включающих классы рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих) и без нее (кишечнополостные, плоские и круглые черви). Он утверждал, что все кровеносные животные имеют спинной хребет (на самом деле это не так, ибо кровеносные черви, моллюски и насекомые его не имеют), и в этом отношении близко подошел к разделению животных на 2 крупнейших множества – позвоночных и беспозвоночных, предложенных через 2 тысячелетия франц. естествоиспытателем Жан Батистом Ламарком (1744-1829). Дальнейшее подразделение животных Аристотель строил по ряду дополнительных признаков, включая, например, количество конечностей (безногие, двуногие, четвероногие, многоногие), тип покрытия тела (чешуйчатые, перьевые, голые), способ передвижения (ходящие, ползающие, летающие), способ размножения (живородящие, яйцекладущие) и др.
Аристотель считал, что процесс развития в природе идет по пути незаметных, постепенных усложнений: от неживой природы к живой, от неодушевленных тел к растениям, а от них к животным и человеку (в отношении зарождения жизни он принял идею Анаксимандра). При этом различные ступени развития жизни характеризуются у него тремя основными процессами: питанием, передвижением и мышлением. Он полагал, что в иерархической шкале бытия высшие ступени зависят от низших, сохраняя, тем не менее, собственные специфические особенности развития, которое в целом направляется невидимой рукой целесообразности – энтелехии (целенаправленность как идеальное активное начало, движущая сила, превращающая возможности пассивной материи в действительность). По Аристотелю, материальные тела живых объектов образованы смешением четырех элементов природы, или стихий, - огня, воздуха, воды и земли (он заимствовал эти элементы - “четыре корня всего сущего” - у Эмпедокла и отверг материалистическое учение Демокрита об атомах как элементах бытия), а в качестве направляющей их энтелехии выступает душа живых существ. Для растений - это душа питающая (растительная, произрастающая), для животных – душа чувствующая (животная, способная к ощущениям, желаниям и движению), а для человека – душа разумная (разум, мышление).
Примечательно, что Аристотель при написании своих трактатов по зоологии и медицине пользовался не только известными ему письменными источниками (в Ликее он собрал большую научную библиотеку по разным направлениям знания), но и сам, что удивительно (зная его чисто умозрительное отношение к физическим явлениям, например, движению и падению тел, но, с другой стороны, он был асклепиадом, т.е. потомком семьи врачей, а потому получил от своего отца Никомаха медицинское образование и врачебную практику), занимался экспериментами, анатомируя и исследуя внутреннее строение животных. Изучая процессы эмбрионального развития животных (не исключено, что при этом он использовал увеличительное стекло, которое было уже известно в Египте и Греции), он выяснил, что все части животного возникают не одновременно, а последовательно, одна за другой, как “петли сети”. На основе своих наблюдений за развитием куриного зародыша он сделал важный эпигенетический вывод о том, что формирование нового организма происходит путем постепенного новообразования его частей из зародышевой материи (по Аристотелю, из желтка, что не совсем так).
В вопросах эмбриогенеза Аристотель допускал возможность самозарождения многих животных, например, насекомых, лягушек или рыб, непосредственно из неживой природы (морской ил, гниющее вещество), но главным способом возникновения животных считал их половое размножение. Он подметил, что внешняя и внутренняя организация животных соответствует их месту обитания и образу жизни (в этом он близко подошел к ламарковскому пониманию связи организма со средой), но в соответствии со своей метафизикой главной направляющей силой развития организмов считал их душу, которая определяет цели и формообразование всех их органов. Усложнение организмов Аристотель объяснял не материальными, а сугубо идеальными причинами - усложнением форм деятельности души. Сегодня мы понимаем, что он попутал следствие с причиной, ибо душа живого организма, проявляемая в его поведении, является функцией тела, взаимодействующего с природной средой, причем с гибелью тела гибнет и душа, хотя мифологически-религиозные и идеалистические учения до сих пытаются внушать простым людям ложную мысль о бессмертии души. Идеалистический подход не позволил Аристотелю приблизиться к пониманию исторической эволюции живой природы, хотя ее элементы он и наблюдал воочию.
Достижения Аристотеля в области эмбриологии оставались значимы вплоть до 17-го века, когда были заложены основы новой эмбриологии в трудах англ. врача, основателя современной физиологии и эмбриологии Уильяма Гарвея (1578-1657; в 1651 г. издал трактат “Исследование о зарождении животных”, в котором первым сформулировал теорию эпигенеза и выяснил, что зародыш цыпленка развивается не из куриного желтка или белка, а из зародышевого кружка, а также обосновал мысль о том, что животные в период эмбриогенеза проходят основные ступени развития животного мира, т.е. онтогенез является повторением филогенеза), нидерл. анатома и физиолога Ренье де Граафа (1641-73; работы по анатомии органов размножения животных, в которых опроверг мнение Аристотеля о наличии у самок семенников, вырабатывающих “женское семя”), итал. врача Франческо Реди (1626-98; работы посвящены вопросам зарождения организмов; в 1668 г. в работе “Опыты о размножении насекомых” экспериментально доказал несостоятельность представлений о самозарождении организмов), основоположников научной микроскопии нидерландских натуралистов Антони ван Левенгука (1632-1723), Яна Сваммердама (1637-80; работы в области анатомии насекомых и человека; создал свою классификацию насекомых, отвергал возможность самозарождения организмов), итал. биолога Марчелло Мальпиги (1628-94) и других позднейших исследователей.
В области живой природы Аристотель изучал и растения, но его ботанические работы не сохранились. Тем не менее, возможно именно они дали толчок ботаническим исследованиям знаменитого ученика Платона и Аристотеля, ближайшего друга и преемника Аристотеля на посту схоларха афинского Ликея, философа и естествоиспытателя, ученого-энциклопедиста Теофраста (из Эреса, о.Лесбос; 372-287 до н.э.; руководил Ликеем с 322 г. в течение 34 лет). Он считается одним из первых ботаников древности, а некоторые позднейшие авторы даже присвоили ему почетное звание “отца ботаники” (мы знаем Фалеса как “отца философии”, Геродота - как “отца истории”, Гиппократа - как “отца медицины”, Евклида – как “отца математики”, Эратосфена – как “отца географии”), хотя, видимо, они с этим поспешили, поскольку Теофраст-ботаник не столько занимался решением серьезных ботанических, научных проблем, сколько сбором и обобщением различных, в том числе и случайных сведений о растениях (их достоверность была на уровне “как говорят”), географии распространения и методах выращивания растений, а также их хозяйственного, пищевого и лечебного использования. Созданный им обширный ботанический свод-сборник наблюдений растительного царства оказался полезным прежде всего для практики растениеводства.
После себя Теофраст оставил свыше 220 трудов в различных областях знания (философия, ее история, этика, риторика, поэтика, музыка, искусство, география, минералогия, физика, ботаника, физиология, психология, медицина), но почти все его работы, за исключением нескольких, не дошли до нашего времени, а стали известны (среди них, например, широко цитируемый труд “О мнениях физиков” в 16 кн.) лишь фрагментарно по описаниям и свидетельствам позднейших комментаторов. Сохранились его 2 больших трактата о растениях: “Исследования о растениях [Естественная история растений]” в 9 кн. и “О причинах растений [О жизненных явлениях у растений]” в 6 кн., заложившие описательную базу европейской ботаники. Вплоть до 16-го века эти работы, в которых Теофраст рассмотрел около 550 видов растений, сохраняли свою значимость в области растениеводства и физиологии растений. Отдельные ботанические положения Теофраста в свете позднейших научных знаний оказались наивны и недостоверны, но в целом его работы послужили для ряда последующих поколений ботаников основным энциклопедическим источником начальных сведений о растительном царстве.
В науке о живой природе Теофраст создал (или развил из утраченных работ Аристотеля, который оставил в наследство любимому ученику все свои рукописи и библиотеку Ликея) понятийный аппарат по типологии и морфологии растений, зверей и людей, выделил главные части, или органы растений (наружные: корни, стебли, ветви, побеги, листья, цветы, плоды; внутренние: кора, древесина и сердцевина, которые в свою очередь содержат сок [млечный сок, смола, камедь], неветвящиеся волокна [пучки, сосуды], жилы [ветвящиеся трубки, заполненные соком] и мясо [вещество между волокнами и жилами, делимое по всем направлениям]; семя рассматривал как яйцо растения; изучал различные способы распространения семян, естественного и искусственного размножения и опыления цветков, хотя связи между цветком, опылением и семенем так не понял), и предложил первую классификацию растений (разделил царство растений на 4 отдела: деревья, кустарники, многолетники, травы, а в каждом отделе выделил 2 группы: дикие и культурные растения).
В своих философских интерпретациях живой природы и, в том числе растений как живых существ, Теофраст следовал Аристотелю, делая акцент на объективности существования чувственно воспринимаемых качеств вещей (“качества принадлежат самим вещам”) и значении опытов как основы познания живых организмов (“теория должна согласовываться с наблюдениями”, “практика открывает пути к познанию вещей”), хотя доподлинно неизвестно, проводил ли такие опыты он сам (по некоторым сведениям, в Ликее им был создан ботанический сад). Теофраст, как и его учитель, полагал, что за исходный пункт исследования необходимо всегда брать единичные вещи и использовать в дальнейшем индукцию как самый верный метод познания. Теофрасту принадлежит ценное наблюдение о том, что рост, улучшение или гибель растений зависят не только от условий внешней среды, но и от особенной природы самого растения или его семени. В этом суждении прослеживается зародыш будущей важной для биологии мысли о единстве организма и среды и взаимодействии его скрытой консервативной наследственной основы (“особенной природы”) с меняющимися условиями среды обитания организма.
Зоологические и ботанические работы Аристотеля и Теофраста можно считать точкой отсчета, зарождения первых европейских научных, материалистических представлений о живой природе, хотя и они в своем понимании глубинных причин развития организмов сохранили идеалистический, мифологический, религиозный характер (история свидетельствует, что для освобождения науки от тысячелетних религиозных догм и пут потребовалось не одно столетие). Значительный шаг в преодолении идеалистического понимания природы сделал ученик Теофраста и его преемник на посту схоларха Ликея, автор более чем 45 сочинений по физике, физиологии, психологии, логике и этике Стратон Лампсакский (340 - 269 до н.э.; схоларх Ликея с 287 г.), заслуживший от современников почетное имя “Физик” (подобно Анаксагору, “впервые присоединившему к материи ум” и получившему от греков прозвище-звание “Ум”). Учеником Стратона был первый создатель гелиоцентрической системы мира Аристарх Самосский (310-230 до н.э.).
Стратон заложил на основе атомистических учений Демокрита и Эпикура, а также собственных физических исследований и экспериментов, философский фундамент физики будущего. В этой физике он признал, в отличие от Платона, Аристотеля и их адептов, движущей причиной мира не сверхъестественные, нематериальные, “божественные” силы, не Бога, а детерминированную самоорганизацию материи, которая снимала метафизические противоречия между активной формой и якобы пассивной, неспособной к саморазвитию материей. Стратон учил, что “все существующее создано природой… вся божественная сила находится в природе, которая заключает в себе причины рождения, увеличения, но лишена всякого чувства и вида”. У него Природа есть самопроизвольная и самодостаточная сущность, лишенная сознания и личности, не подчинённая никаким внешним формам и целям (в этом отношении Стратон был близок к атеизму). Исходными силами природы, согласно Стратону, являются тяжесть (совр. - силы тяготения), тепло и холод (совр. – самодвижение атомов и молекул). Глубоко научные физические идеи Стратона (как и астрономические идеи его ученика Аристарха), были похоронены окружающим их религиозным миров почти на 2 тыс. лет и оказались востребованы лишь в новое время, где стали основой развития современного естествознания, философии и научного, материалистического мировоззрения.
Стоит отметить, что афинская школа Аристотеля в лице Стратона (воспитывал в 300-287 гг. до н.э. по просьбе Теофраста и первого эллинистического царя Египта Птолемея I Сотер, 366-283 до н.э., его наследника Птолемая II Филадельф, 308-246 до н.э.) и другого ученика Ликея, философа и политического деятеля Деметрия Фалерского (360-280 до н.э.; правитель Афин в 317-307 гг., с 287 г. советник Птолемея I) стояла у истоков подготовки и создания в египетской Александрии крупнейшего мирового научно-культурного центра эпохи эллинизма – Александрийского Мусейона (храм Муз) и Александрийской библиотеки (открыты в 285 г. до н.э.). Этот первый в античности государственный центр науки, культуры и образования дал миру плеяду выдающихся ученых в различных отраслях знаний, включая математику, астрономию, физику, медицину, географию, филологию и др. Для исследований живой природы при Мусейоне были организованы первые в Европе зоологический и ботанические сады, а для препарирования останков животных создан анатомический центр (Птолемей II, учитывая многовековые египетские традиции бальзамирования умерших, разрешил делать вскрытие человеческих трупов и даже вивисекцию на живых преступниках, приговоренных к казни, хотя позже, во времена христианства, это было официально запрещено, и анатомы проводили вскрытия мертвых тел тайно, на свой страх и риск).
В Мусейоне зоология и ботаника, в отличие от медицины, которая исследует один, но главный живой организм природы – человека, не являлись приоритетом, но среди его врачей были такие выдающиеся ученые, как основоположники александрийской медицинской школы, анатомы Герофил из Халкидона (300-250 до н.э.) и Эразистрат из Кеоса (300-240 до н.э.), которые впервые в научных целях стали изучать анатомию человека на трупах. Герофил в своем труде “Анатомия” (этот и другие его труды не сохранились, а известны лишь по ссылкам позднейших авторов, в том числе римских врачей Цельса, I в. до н.э. – I в. н.э., автора трактата “О медицине”, и Галена, 130-200 н.э., автора сочинения “О частях человеческого тела”, в котором дано первое целостное анатомо-физиологическое описание человека) описал и дал названия ряду внутренних органов человека (печень, селезенка, двенадцатиперстная кишка), описал половые органы женщин и предстательную железу мужчин. В сочинении “О глазах” он исследовал стекловидное тело, оболочки и сетчатку глаза, а в трактате “О пульсе” изложил свои знания о сосудах (описал легочную артерию, дал названия легочным венам, установил различия между артериями и венами) и пульсе (первым определил частоту и другие параметры пульса, указал на их диагностическое значение), причиной которого считал сократительную деятельность сердца, которая включает фазы систолы, диастолы и паузы.
Герофил первым описал различные части головного мозга человека, включая его твердые и мягкие мозговые оболочки, желудочки и срединную борозду, а также проследил связь нервов с головным и спинным мозгом, установил различия между нервами и связками. Одним из первых он обратил внимание на головной мозг человека как центр его нервной системы, орган мышления и души. В этом отношении он противостоял ошибочному мнению Аристотеля, который отрицал связь мозга с органами чувств и его участие в формировании ощущений, утверждая, что холодный, недвижимый, нечувствительный мозг служит для охлаждения крови, поступающей от горячего сердца, которое является якобы истинным вместилищем чувств, страстей, ума и произвольных движений тела. Глубокие, научные, материалистические взгляды и открытия Герофила были в средние века забыты и оказались востребованы лишь с возрождением науки в новое время.
Другой александрийский анатом, ученик Теофраста и внук Аристотеля, соратник Герофила Эразистрат также способствовал развитию патологоанатомических и физиологических знаний о человеческом организме. Он дополнил и развил взгляды Герофила. Изучая сосудистую и нервную систему, он описал сердечные и венозные клапаны, мозговые извилины и разветвления нервов, установил совместно с Герофилом различия между чувствительными и двигательными нервами, изучал функции органов пищеварения, а в лечении заболеваний главное место отводил диете. Все жизненные процессы в организме человека он объяснял на основе учения греческой медицины о пневме (дыхание, жизненная сила, дух; 3 вида пневм: естественная, связанная с печенью, животная, связанная с сердцем, и душевная, связанная с мозгом), атомистического учения Демокрита и физических теорий Стратона.
В последующие 1800 лет, вплоть до 16-17-х веков, наука о живой природе (свое современное название – биология – она получила в 1802 г. в трудах Ламарка и нем. естествоиспытателя Готфрида Тревинаруса), включая зоологию и ботанику, теоретически не развивалась. В Европе и ее ближайшем геоокружении (Северная Африка, Ближний Восток) биология находилась в состоянии упадка. Причиной этому стали, прежде всего, огромные потери человеческих и материальных ресурсов на междоусобные войны, которые вначале поразили эллинистический мир (конфликты между бывшими диадохами Александра Македонского, поделившими после смерти своего властителя его империю между собою), а позже сотрясали и весь римский мир (начиная с войн Римской республики, продолжая антиримскими восстаниями рабов и борьбой римской элиты за власть над Римом).
В дальнейшем разграблению общественных ресурсов способствовали непрерывные войны Римской империи со своими европейскими и ближневосточными соседями, а также Великое переселения народов и борьба варваров с Римом в 4-5 вв. нового тысячелетия (раздел Римской империи на Западную и Восточную, Византию в 395 г., падение Западной империи в 5 в. при нашествиях вестготов, гуннов и вандалов, а Византии - в 1453 г. под ударами тюрков-османов). В период феодализма истощенные европейские ресурсы уничтожали массовые эпидемии населения, неурожаи и голод, крестовые походы на Ближний Восток и земли местных, европейских еретических общин, а также постоянные междоусобные войны феодалов и королей.
Не менее значимой причиной средневекового упадка европейской науки в целом, и науки о живой природе в частности, стало возникновение в 1-ом веке в восточных провинциях Римской империи христианства (его тринитарный символ веры – это “Святая Троица” в составе Бога-отца, Бога-Сына, т.е. Христа, и Бога-Святого Духа), и утверждение его в 4-ом веке в качестве государственной религии всей империи. Уже в начале ожесточенной борьбы христианства с ранее традиционными языческими религиями и культами были уничтожены десятки тысяч артефактов уникальной греко-римской языческой культуры, включая храмы, оракулы, стадионы, гимнасии, театры и библиотеки, статуи и фрески, научные и философские трактаты. Были закрыты философские школы, запрещены Олимпийские, Пифийские, Истмийские, Немейские и другие языческие игры, состязания и празднества. В рамках новой религии живая природа считалась священной, сокровенной, божественной, а потому неподходящей для рационального изучения и толкования. Было запрещено анатомирование человеческого тела, поскольку оно считалось творением Бога, сделанным по его образу и подобию. Главной “научной энциклопедией” религиозного мира на много столетий вперед стала Библия.
Научные занятия, связанные с изучением живой природы, включая эксперименты с растениями и животными, трактовались служителями Церкви как колдовство и черная магия. Например, по этим основаниям в 1544 г. папской курией была закрыта в Неаполе Академия Телезия, созданная для опытного исследования природы итал. натурфилософом эпохи Возрождения Бернардино Телезио (1509-88; возрождал материалистические традиции ранней греческой натурфилософии, признавая вместе с тем бессмертие души, одушевленность мира [гилозоизм] и бытие бога как его творца; выступал против схоластического аристотелизма, ставшего философской опорой христианской теологии - томизма; труд Телезио “О природе вещей согласно ее собственным началам”, 1565 г., был внесен Церковью в 1606 г. в “Индекс запрещенных книг”, ставший более чем на 300 лет кладбищем прогрессивных научных и философских книг). Если в начальный период становления христианства научные занятия лишь морально осуждались, то позже запрещались под страхом нарушения религиозных законов и сурового наказания. Любые исследовательские попытки проникнуть в сущность природных явлений признавались еретическими, противоречащими Святому Писанию и церковным догмам, а многие естествоиспытатели, особенно во времена господства “святой инквизиции”, были брошены в тюрьмы или сожжены на кострах.
Общественный интерес к естественной науке и живой природе возобновился в Европе лишь с зарождением капиталистических отношений, пришедших в 14-16 вв. на смену феодализму. Эпоха Возрождения, стартовавшая с Северной Италии, которая отличалась от других частей Европы успешным развитием мореплавания, торговли, банковского дела и мануфактурного производства, стала начальным пунктом освобождения науки из под многовекового жестокого плена религии. Новые капиталистические отношения требовали новых знаний и нового опыта для повышения производительности и эффективности индивидуального и общественного труда, для получения максимальной прибыли и роста капиталистических богатств, которые давали предпринимателям и их гражданскому окружению новые возможности для обустройства и улучшения своей и общественной жизни. Мощный стимул развитию научных знаний придали Великие географические открытия 15-16 вв., в ходе которых европейцам открылись новые земли, новые страны, новые культуры, новый растительный и животный миры. Именно в это время возобновились научные изыскания в области географии, метеорологии, астрономии, физики, геологии, ботаники, зоологии и многих других естественных наук, имевших непосредственный выход в практику.
В изучении живой природы первый мощный научный прорыв наметился с изобретения в начале 17-го столетия светового микроскопа, который впервые позволил исследователям увидеть совершенно новый живой мир, прежде недоступный их зрению, - мир микроорганизмов. К ранее известным двум царствам живой природы – растениям и животным – в одночасье добавилось огромное новое царство микроорганизмов, или микробов (от греч. micros малый + bios жизнь; общее название всех микроорганизмов, включая бактерий, актиномицетов, дрожжевых и плесневых грибков, но, как правило, без одноклеточных водорослей и простейших). Микроскопические наблюдения позволили ученым не только открыть новое царство живых существ, но и, что не менее значимо, углубиться во внутреннее микростроение сложных растительных и животных организмов. Так, например, англ. естествоиспытатель Роберт Гук (1635-1703), наблюдая под микроскопом некоторые ткани растений (пробковая кора), обнаружил их клеточное строение, а в 1665 г. в своей книге “Микрография” ввел понятие клетки, которое через 170 лет стало одним из базовых понятий новой биологии.
В новое время продолжились исследования многообразия живой природы, были сделаны важные открытия, обобщения и детализации, среди которых: 1) открытие, описание и классификация новых видов организмов из разных царств природы; 2) изучение строения и жизнедеятельности организмов, включая их связи друг с другом и с окружающей средой; 3) расширение, углубление и уточнение биологической систематики по каждому царству природы; 4) дифференцирование биологии, в том числе зоологии, ботаники и микробиологии, на отдельные, частные направления (морфология, анатомия, гистология, физиология, эмбриология); 5) использование при изучении живой природы экспериментальных методов (искусственная гибридизация растений и животных, микроскопические исследования организмов); 6) открытие и начало изучения клеточного строения различных организмов и их тканей. Эти направления стали основными в биологии 17-18 вв.
Главными научными достижениями биологии 19-20 вв. и начала 21-го века стали: 1) установление исторической связи между различными видами организмов по их эмбриональным, морфологическим и физиологическим характеристикам, что привело к созданию теории эволюции всех видов живых организмов путем естественного отбора и признанию их общего происхождения в далеком прошлом; 2) открытие единого клеточного строения всех растительных и животных организмов, а позже – и организмов всех царств живой природы, включая прокариот (бактерии) и эукариот; 3) открытие механизмов размножения живых клеток путем деления (прямое деление, непрямое деление - митоз, мейоз); 4) открытие генов и хромосом, создание хромосомной теории наследования ХТН; 5) открытие физических носителей свойств организмов (белки) и их генов (нуклеиновые кислоты: РНК, ДНК); 6) объединение дарвиновской теории эволюции с генетикой и создание на этой основе синтетической теории эволюции СТЭ; 7) исследования геномов и генетических механизмов, управляющих размножением организмов и их жизнедеятельностью (центральная догма молекулярной биологии – это передача наследственной информации по цепи структур ДНК → РНК → белки).
Все эти достижения современной биологии, и прежде всего генетики и молекулярной биологии, стали основой доступа человека к корректированию геномов различных живых организмов, в частности, генома человека (в случаях появления генетических патологий, угрожающих жизни людей), а также геномов бактерий, растений и животных для их модификации в целях формирования у этих организмов качеств, необходимых и полезных для использования человеком. Очень важно, чтобы достижения молекулярной генетики были применены исключительно на пользу человечества, а не во вред ему (например, не для создания биологического оружия), как это часто происходило и продолжает происходить со многими другими научно-техническими достижениями. Следует уяснить, что в злоупотреблениях научными результатами виноваты не наука и ученые, а далекие от науки люди – властители и правители, использующие намеренно или бездумно эти результаты во вред обществу (так, например, топор можно применять как для рубки дров с целью отопления ими жилища, так и для нанесения увечий другим людям, что зависит не от изобретателя или производителя топора, о от его конкретного пользователя).
Творческий разум человека должен направляться не только на создание зримого рукотворного мира, способного удовлетворять растущие материальные запросы человечества, но, и это самое главное, для организации справедливого общества, свободного от войн, насилия, беспощадной эксплуатации чужого труда и борьбы всех против всех. Такая борьба происходит ради присвоения чужих ресурсов и утверждения диктата личных, групповых, корпоративных или иных частных интересов над интересами большинства людей или общества в целом. Человечеству пора осознать свое общеземное происхождение и кровное единство, а в основу межгосударственных, межнациональных и личных отношений положить мирное сосуществование и сотрудничество, подобное взаимовыгодному видовому симбиозу, наблюдаемому в природе у многих живых организмов.
Настоящая работа посвящена философскому описанию и осмыслению основных научных достижений биологии последних двух столетий и, главным образом, генетики и молекулярной биологии. Почему именно им? Главный вопрос любой философии, ориентированной на познание сущности природных явлений, заключается в выяснении их материальной первоосновы и законов ее влияния на наблюдаемые явления. Все живые организмы, включая и самые простые, и самые сложные, состоят из клеток. Вне клеток, построенных из органических веществ и биополимеров (сахара, липиды, белки, нуклеиновые кислоты), нет и не может быть никакой жизни. Этот вывод подтверждает вся многовековая эволюция научных знаний о живой и неживой природе. Познать сущность, основу жизни – это значит познать, прежде всего, жизнедеятельность одной клетки: одноклеточного прокариота и/или одноклеточного эукариота.
Но, чем живая клетка отличается от другой, неживой материи, элементы и объекты которой в большинстве случаев состоят из тех же самых атомов (94 вида природных атомов, начиная с водорода Н и заканчивая плутонием Pu), молекул (простейшие из них - молекулы газов, например, Н2, О2) и более сложных неорганических и органических химических соединений (например, сахара рибозы С5Н10О5), что и клетка? Два главнейших отличительных качества живой клетки – это ее обмен веществом и энергией с окружающей средой, а также размножение путем собственного деления на дочерние клетки с передачей последним основных признаков, или генов, родительской клетки. И в том и другом случаях всеми биохимическими процессами, происходящими в клетке, управляет ее геном, построенный на основе ДНК. Вот и получается, что если необходимо понять жизнь клетки, а значит и основу жизни любого сложного живого существа (а его жизнь – это биохимическое взаимодействие его клеток, организованных в ткани, органы и системы органов, друг с другом, между собой и с внешней средой), следует разобраться с ее генетикой и молекулярными механизмами, реализующими генетическую программу клетки как отдельного организма или как части единого многоклеточного организма. Становлению современной молекулярной генетики и ее основных понятий как раз и посвящена настоящая работа.
Она заметно отличается от большинства существующих научно-популярных, учебных или исследовательских работ по генетике своим философским, общесистемным, синтетико-аналитическим характером. Задача автора заключалась в том, чтобы не утопить сознание читателя, зачастую далекого от глубоких, теоретических вопросов биологии, в мелочах и деталях, которыми так богата наука о живой природе, а дать достоверную, научную, связную, логичную, укрупненную и понятную для неспециалистов картину эволюции главных генетических знаний на протяжении последних двух веков. Читателю судить, выполнил ли автор это свое намерение.
В качестве источников информации по биологии и генетике автор использовал общие и специализированные энциклопедии, словари и справочники, научные и научно-популярные монографии, сборники и статьи, а также информацию специализированных интернет-сайтов (часть всех использованных источников приведена в списке литературы). Ко всей собранной информации автор отнесся исключительно критически, и использовал ее для собственной, особой, философской реконструкции эволюции биологических знаний. Настоящую работу можно отнести к категории научно-популярных или научно-публицистических изданий. Она будет полезна широкой читательской аудитории, желающей разобраться с коренными, глубинными вопросами жизни различных живых организмов, включая человека.
Следует учитывать, что современная генетика не стоит на месте, а продолжает свое активное развитие. Многое еще неизвестно и неясно, но история учит, что нет преград творческому человеческому разуму и научному познанию. При благоприятных условиях он раньше или позже способен разрешить все проблемы, которые перед ним ставит окружающий земной и космический мир, а также безудержное любопытство и стремление самого разума к постижению тайн природы и человеческого существования. Мифология и религия еще живы, но их историческая роль уже исчерпана. У человечества нет другого пути развития и другого способа выживания в современном суровом мире кроме расширения, углубления и укоренения в каждом новом поколении людей с самых малых лет не мистического, а разумного начала, не мифологического, а рационального способа мышления, не религиозного, а научного образования и воспитания. Только они могут сформировать у человека то реалистическое мировоззрение, которое способно адекватно объяснить ему сущность окружающего мира и подсказать правильные способы самоорганизации своей жизни ради наполнения ее смыслом и значением, причем, как для себя, так и для общества.
Минск, 2 марта 2022 г.
Сконвертировано и опубликовано на https://SamoLit.com/