Том Джексон
Взламывая биологию

Панспермия

На вопрос, как зародилась жизнь на Земле, до сих пор нет ответа. Одна из гипотез, которые рассматривают всерьез, называется панспермией. Согласно ей, жизнь была занесена на Землю из космоса.

Первым гипотезу панспермии (что в переводе с греческого означает «смесь всяких семян») выдвинул древнегреческий философ Анаксагор, живший в V в. до н. э. и утверждавший, что семена жизни присутствуют всюду во Вселенной. Растения и животные произошли в результате панспермии: они прибыли на Землю на «метеорах» – так называли любой неизвестный источник света на небе. Большинство метеоров древности, вероятно, сегодня назвали бы «падающими звездами». Как мы знаем, это частички пыли, а иногда и более крупные тела, которые проникают в атмосферу Земли. Но в Древней Греции метеорами называли и другие атмосферные явления, и поэтому метеорология – наука об изучении погоды, а не метеоров.

Анаксагор предположил, что жизнь появилась из космоса. Кроме того, он считал, что мир плоский и покоится на воздушной подушке, а когда поднимается ветер, происходят землетрясения.

Пересмотр концепции

Очевидно, что теория панспермии очень стара, и с течением времени она то приобретала, то вновь теряла популярность. Более научно к ней подошли в XIX в. шведские химики Йёнс Якоб Берцелиус и Сванте Аррениус и шотландский физик Уильям Томсон. В 1970-х гг. космологи Фред Хойл и Чандра Викрамасингхе вновь встали на защиту панспермии и предположили даже, что внеземные формы жизни продолжают проникать в атмосферу Земли и вызывают эпидемии заболеваний.

В 2009 г. выдающийся физик Стивен Хокинг поддержал теорию, заявив, что жизнь может проникать на планеты с других планет на метеорах.

Идея о том, что жизнь пришла из космоса, не так уж утопична: бактерии, питающиеся неорганическими веществами, могли сохраниться внутри метеора. Но в таком случае возникает вопрос: где и как зародилась жизнь? Панспермия отсылает к неизвестной и очень далекой части Вселенной, но не дает точного и прямого ответа на этот извечный вопрос.

Анаксагор говорил, что Солнце и звезды – горящие камни, которые находятся на большом расстоянии от Земли. В качестве доказательства он привел метеоритные дожди, когда видны группы падающих звезд.

Преформизм

Преформизм на протяжении многих веков оставался главной теорией о развитии растений и животных. Согласно ей, организм на момент его зарождения – миниатюрная, но полностью сформировавшаяся копия его взрослой формы.

Наиболее раннее исследование эмбрионов приписывают Гиппократу и датируют его III в. до н. э. Врач был убежден, что эмбрион развивается, получая влагу и воздух от матери. Гиппократ также одним из первых выдвинул идею преформизма, предположив, что внутри крошечного свертка, или яйца, находятся полностью сформированные организмы в миниатюре. Соперничающая теория, эпигенез, была предложена Аристотелем, чьи наблюдения за развитием эмбрионов цыплят показали, что в своем развитии организм проходит несколько стадий. Ученый утверждал, что каждая часть тела родителя передается в зачатке эмбриону, а затем эти частички собираются в новое тело.

Гиппократ писал об эмбриологии в своих трудах по акушерству и гинекологии.

Возрождение преформизма

В XV в. голландский биолог Ян Сваммердам возродил преформизм, проведя наблюдения за укутанными в кокон бабочками. Согласно Сваммердаму, взрослые бабочки формируются внутри гусениц. Ученый считал, что внутри насекомого на разных стадиях развития, которые он наблюдал, прячутся и будущие, и предыдущие стадии, от яйца до личинки, куколки и взрослой особи.

ПИФАГОРЕЙЦЫ

Древнегреческий ученый Пифагор, живший около 350 г. до н. э., выдвинул одну из первых теорий, объяснявших схожесть потомства с родителями. Он считал, что семя проходит по телу человека, собирая по пути все его черты, такие как цвет глаз и кожи, строение мышц. Семя – своего рода воплощение самого человека. Пифагор основывал свое ви́дение мира на геометрии и поэтому описал развитие потомка как сочетание «природы», предоставленной отцом, и питания, данного матерью, которые становятся двумя сторонами треугольника, определяя длину третьей стороны – ребенка.

К началу 1700-х гг. преформизм укрепил свои позиции в качестве теории развития эмбриона: в частности, микробиолог Антони ван Левенгук утверждал, что различил внутри половых клеток миниатюрного человека, названного им гомункулом. Ученые поделились на тех, кто верил, что гомункулы находятся в яйцеклетке (овисты), и тех, кто полагал, что они находятся в сперме (спермисты).

Точные наблюдения за развитием эмбриона провели только в XIX в., когда были созданы более совершенные микроскопы. В итоге от преформизма отказались с появлением клеточной теории, а впоследствии новой науки – генетики.

Алхимик пытается раскрыть секрет жизни: он надеется создать ребенка, химически воздействуя на гомункула в лаборатории.

«Естественная история»

Хотя 37-томный труд римского энциклопедиста Плиния Старшего – это любопытное смешение фактов, сплетен и домыслов, «Естественная история» стала первой в мире научной энциклопедией и в течение нескольких веков являлась главным источником информации о животных Европы.

Древнеримский ученый Гай Плиний Секунд, известный, как Плиний Старший (ок. 23–79 гг. н. э.), родился неподалеку от современного города Комо в Италии. Он получил литературное и юридическое образование, а затем сделал военную карьеру, дослужившись до звания командующего кавалерией.

Плиний служил при трех императорах, в правление Нерона был адвокатом, при Веспасиане и Тите – прокуратором. Каким-то образом он все же нашел время сочинить 75 книг, самая знаменитая из которых и единственная сохранившаяся – «Естественная история».

СМЕРТЬ ПЛИНИЯ

Одно из самых подробных из имеющихся описаний извержения Везувия и гибели города Помпеи оставил племянник Плиния, известный как Плиний Младший. По его рассказам, катастрофа застала всех врасплох. Его дядя в тот момент командовал флотом этого региона. Судя по всему, он взял небольшое судно у берега недалеко от Геркуланума, чтобы понаблюдать, что происходит, и задохнулся в облаке пепла.

Плиний в предисловии к своему труду заявляет, что в нем содержится 20 000 фактов. Почти столько же, сколько в этой книге!

Информация истинная и ложная

В 37 томах «Естественной истории» Плиний исследовал многообразие тем: биологию растений и животных, физиологию человека и антропологию, географию и астрономию. Невзирая на то, что многие из его предположений и утверждений позже оказались неверными, книга остается ценным описанием истории и культуры Древнего Рима I в. н. э.

Зоология была затронута в книгах с VII по XI, а ботаника – с XII по XVII. Плиний подробно описал образ жизни и повадки гиппопотама, в частности утверждал, что когда животное становится слишком толстым, оно добровольно натыкается на острую палку, выпускает из себя нужное количество крови и выздоравливает. В работе также содержатся детальные описания единорогов и других мифических созданий. Например, объясняется, что василиск, чудовищный змей, убивает взглядом. Плиний считал мифы правдивыми рассказами и просто пришел к выводу, что свирепые и предположительно волшебные животные встречаются очень редко, или же их сложно поймать.

Животворная сила

Шесть книг эпической поэмы «О природе вещей» (De Rerum Natura) объясняют, ни больше ни меньше, природу, устройство и судьбу Вселенной, происхождение и эволюцию живого.

О Тите Лукреции Каре, авторе поэмы, мы знаем очень немного, только что он жил около I в. до н. э. и следовал учениям философа Эпикура (утверждавшего, что секрет хорошей жизни – в поисках наслаждений).

По книге «О природе вещей» мы можем судить, что Лукреций серьезно занимался философией и наукой, был увлечен наблюдениями за окружающим миром, хорошо разбирался в сельскохозяйственных культурах и садоводстве, а также в рельефе и смене времен года.

Вера Лукреция в ествественные науки очевидна. В своей книге он постоянно отвергает сверхъестественные объяснения природных явлений. Мир, согласно Лукрецию, был создан не божественным образом, а в результате совершенно естественных, произвольно текущих процессов. Но он также писал, что движение жизни контролирует богиня Венера. Это идет вразрез с другими его натуралистическими идеями о живых существах. Но все же концепция животворных сил приобрела поддержку среди более поздних мыслителей, особенно врачей. Жизнь, как говорили, обусловлена наличием пневмы, сверхъестественной животворной силы. Это слово можно перевести как «дыхание», но оно также означало «дух». Пневма отличает живое от неживого, и в течение последующих 1800 лет считалось, что жизненные процессы, текущие благодаря пневме, выходят за рамки массы прочих природных явлений.

Экземпляр «О природе вещей» 1483 г., созданный для папы Сикста IV.

 

ГАЛЕН

Клавдий Гален (130–210) родился в городе Пергамоне, на территории современной Турции. Он изучал медицину и стал главным врачом в школе гладиаторов, где приобрел опыт в обработке ранений. В начале 160-х гг. он перебрался в Рим, лечил императора Марка Аврелия и его преемников, императоров Коммода (отрицательный персонаж в фильме «Гладиатор») и Септимия Севера. Гален первым начал применять в медицине эксперименты и пытался расширить диапазон знаний, вскрывая животных (вскрытие людей запрещалось законом). По убеждению Галена, пневма, или дыхание жизни, входит в тело через легкие и затем распространяется по крови.

Травники

Многочисленные растения использовались в медицине, не говоря уже об их применении в кулинарии, поэтому неудивительно, что большинство ранних работ о них – это травники, или руководства по определению растений с полезными свойствами.

Диоскорид, врач древнеримской армии, в I в. н. э. описал почти 600 растений в труде «О лекарственных веществах» (Materia Medica). На протяжении 1500 лет он был основным справочником: только перечисленные в нем растения считались по-настоящему ценными. В Средневековье растения изучали мало, люди были склонны полагаться на более ранние работы таких ученых, как Теофраст и Диоскорид. Самым известным натуралистом того периода был Альберт Великий, работавший в XII в. Современники звали его Doctor universalis (Доктор всеобъемлющий) из-за широкой сферы его интересов. Книга Альберта Великого «О растениях» (De Vegetabilis) описывала его личные наблюдения о разнообразии растений и их применении. Ученый стал первым известным нам человеком, выделившим ряд признаков растений. Например, он различал однодольные растения (травы) и двудольные (бобовые), основываясь на структуре стебля. Изобретение печатного станка в середине XV в. привело к волне публикаций книг о растениях. Травники стали все меньше и меньше полагаться на традиционные учения и все больше – на наблюдения растений самих по себе, не как материала для лекарств.

Анатомический рисунок из английского травника XIII в. показывает форму листа и цветка.

«Китаб-и хашиш» («Книга трав») – это арабский перевод XI в. книги «О лекарственных веществах».

Бестиарий

В Средневековье бытовало поверье, особенно в христианской Европе, что природа завещана нам Богом и служит источником инструкций о том, как следует жить людям. Это проповедовали бестиарии – сборники нравоучительных зоологических историй.

Первый известный нам текст бестиария, отражавший подобные учения, – «Физиолог», написанный по-гречески в Александрии около II или III в. н. э. неизвестным автором. Этот свод знаний о животных, явно основанный на христианской традиции, сначала описывает тот или иной аспект поведения животного, а затем объясняет читателю, как следует его интерпретировать с точки зрения христианских верований и практик через наблюдение за миром природы. «Физиолог» был невероятно популярен и переведен на большинство распространенных языков Европы и Передней Азии. Это основной источник средневековых бестиариев.

Единственный способ поймать единорога – приманить его парочкой прекрасных дев.

Виверна, двуногий дракон, знакомится с изумленным слоном.

Как видно, иллюстрации льва, волка и коровы не были анатомически верными.

«Этимологии»

Около VII в. Исидор Сивильский написал энциклопедию «Этимологии», в которой попытался изложить весь имеющийся на тот момент – огромный – спектр знаний, в том числе из области военной науки, астрономии, теологии, земледелия и зоологии. В «Этимологиях» мало что добавлено им самим, многое взято из книг более ранних авторов, таких как Аристотель и Плиний Старший. Как следует из названия книги, Исидор постарался соединить названия предметов (этимологию) с их природой и характерными чертами. Некоторые связи оказались скорее вымышленными, а не научными, например предположение о том, что садовые сони называются по-латыни glis, так как прежде чем впасть в спячку зимой, они толстеют – «пухнут» (лат. gliscere).

Рождение бестиария

Разновидность книги, известная как бестиарий, появилась, когда тексты, подобные «Этимологиям», объединили с «Физиологом». Исидор просто записал то, что почерпнул у более ранних писателей о повадках животных, реальных и выдуманных, но без каких-либо дополнительных нравоучений. Составители бестиариев цитировали Исидора и добавляли подходящий урок, который надлежало усвоить.

Драконы постоянно встречались в народных сказках, часто как олицетворение дурных желаний людей.

Белые птицы, как говорили, лечат больных – забирают с собой болезнь и улетают.

Считалось, что василиски убивают зловонным дыханием.

Сатиры, проказливые духи из древнегреческих мифов, стали прообразом дьявола, каким его принято изображать в Европе.

Бестиарий, или книга зверей, имел много общего с «Физиологом». В нем сохранялся традиционный подход к природе как к инструменту обучения, но был сделан шаг и к описанию разнообразия живого мира самого по себе.

Рукописи бестиариев обычно сопровождались иллюстрациями, хотя эти средневековые изображения животных зачастую далеки от реальности: крайне маловероятно, что художники имели возможность непосредственно познакомиться с существами, которых рисовали. Они полагались на рассказы путешественников и слухи. Например, крокодилы в средневековых бестиариях часто похожи на собак. Иллюстрации в действительности должны были служить «языком визуального общения» для в основном неграмотного населения. Многие из рассказов были уже хорошо известны, а изображение описываемого существа просто напоминало о них.

ЧЕТЫРЕ СУЩЕСТВА

Парацельс, родившийся в Швейцарии в 1493 г., был наиболее влиятельным мыслителем своего времени. Он считал, что мир состоит из четырех элементов: земли, воды, огня и воздуха. Он также предположил, что каждому элементу соответствуют существа, равные людям, но отличные от них, которые время от времени забредают в наш мир. Гномы живут под землей и иногда нападают на горняков. Нимфы обитают в воде и появляются обнаженными на берегу. Саламандры – это гибкие люди огня, они живут в вулканах, но не обжигаются. Наконец, сильфы – великаны, плавающие в воздухе между лесными деревьями. Когда они спускаются, земля вздрагивает, и происходят землетрясения.