После всего, что было сказано о силах зарождения молодой Земли, может показаться – и это можно было бы заметить по поводу названия данной главы, – что в природе нет рубежа, отмечающего начало жизни. Минеральный мир и одушевленный мир – два антагонистических создания, если их рассматривать грубо, в их крайних формах, применяя обычный масштаб наших человеческих организмов. Но они предстают как единая, постепенно расплывающаяся масса, если мы заставим себя или путем пространственного анализа, или (что сводится к тому же) путем отодвижения во времени применить масштаб микроскопического и еще ниже бесконечно малого.Не стираются ли на этих глубинах все различия? На уровне одноклеточных существ, как нам давно уже известно, нет более четкой грани между животными и растениями. И все больше и больше исчезает определенный барьер (о чем еще будет речь) между "живой" протоплазмой и "мертвыми" белками на уровне очень крупных молекулярных соединений. Эти неклассифицированные вещества еще называют мертвыми... Но не согласились ли мы, что они были бы непостижимы, если бы уже не обладали совсем внутри какой-то рудиментарной психикой?
В определенном смысле, стало быть- это верно. Установить абсолютный ноль во времени для жизни или какой-либо другой данной в опыте реальности в отличие от того, что мы полагали раньше, теперь не представляется возможным. Для данного универсума и для каждого из его элементов при рассмотрении в опытно-феноменальном плане есть лишь одна длительность, и она безбрежна позади нас. Таким образом, всякая вещь самой своей сутью продолжает свою структуру, уходя корнями все дальше в прошлое. Пусть в каком-то очень разжиженном виде, но все начинается с самого начала. Ничего не поделаешь! Таково основное условие нашего знания.
Однако выяснение и окончательное признание необходимости и факта космического эмбриогенеза для всякого нового явления нисколько не устраняет реальности его исторического возникновения.
Во всех областях, когда какая-либо величина достаточно выросла, она резко изменяет свой вид, состояние или природу. Кривая меняет направление, плоскость переходит в точку, устойчивое рушится, жидкость кипит, яйцо делится на сегменты, вспышка интуиции освещает нагромождение фактов... Критические точки изменения состояний, ступени на наклонной линии, в общем разного рода скачки в ходе развития – это для науки отныне единственный, но зато истинный способ представить себе и уловить "первый момент".
В этом измененном, новом смысле после (и справедливо после) всего, что сказано о преджизни, нам и придется рассмотреть и определить начало жизни.
В течение длительности, которую мы не можем определить точно, но безусловно огромной. Земля, достаточно остывшая, чтобы на ее поверхности могли образоваться и сохраниться цепи углеродистых молекул. Земля, вероятно, покрытая водной оболочкой, из которой выступали лишь первые зародыши будущих континентов, показалась бы наблюдателю, вооруженному нашими самыми современными инструментами исследования, пустынной и безжизненной. Эти воды, собери их в ту эпоху, не оставили бы даже в самых совершенных наших фильтрах никакой подвижной частицы. При самом большом увеличении были бы видны лишь инертные соединения.
Но вот в один прекрасный момент, по прошествии достаточно длительного времени в этих же самых водах, в отдельных местах начали кишеть малюсенькие существа. Из этого первоначального кишения вышла удивительная масса организованной материи, сложный войлок которой образует ныне последнюю (или, вернее, предпоследнюю) оболочку нашей планеты – биосферу.
Мы, вероятно, никогда не узнаем, как это произошло (разве только, по счастью, завтрашняя наука сумеет воспроизвести это явление в лаборатории), во всяком случае, одна история никогда не найдет непосредственные материальные следы этого выступления микроскопического из молекулярного, органического из химического, живого из предживого. Но ясно одно – подобную метаморфозу не объяснишь простым непрерывным процессом. По аналогии со всем тем. чему нас учит сравнительное изучение развития в природе, к этому особенному моменту земной эволюции следует отнести созревание, перелом, рубеж, кризис крупнейшего масштаба – начало нового ряда.
Попытаемся определить, какими должны были быть суть этого перехода, а также его пространственные и временные формы, чтобы удовлетворить как условиям, предположительно существовавшим на молодой Земле, так и требованиям, исходящим из нынешнего состояния Земли.
Подходя материально, с внешней стороны, в данный момент лучше всего сказать, что собственно жизнь начинается с клетки. Чем больше наука – вот уже столетие – сосредоточивает свои усилия на этой химически и структурно сверхсложной единице, тем очевидней становится, что именно здесь скрывается секрет, знание которого установит угадываемую, но еще не постигнутую связь между двумя мирами – физики и биологии. Клетка – естественная крупинка жизни, как атом – естественная крупинка неорганизованной материи. Если мы хотим установить, в чем состоит специфика ступени жизни, несомненно, следует попытаться понять клетку.
Но как надо ее рассматривать, чтобы понять?
О клетке написаны тома. Целые библиотеки не могут уже вместить тщательно собранных наблюдений о ее строении, об относительных функциях "цитоплазмы" и ядра, о механизме ее деления, о ее связи с наследственностью. И, однако, сама по себе клетка продолжает оставаться для нас столь же загадочной, столь же скрытой, как и раньше. Как будто достигнув некоторой глубины объяснения, мы ходим, не продвигаясь вперед, вокруг какого-то неприступного редута.
Может быть, это потому, что гистологический и физиологический методы анализа в настоящее время уже дали все, что можно было от них ожидать, и атака, для того чтобы быть успешной, должна вестись с новой стороны?
Фактически и по вполне понятным причинам цитология до сих пор почти целиком строилась на основе биологической точки зрения: клетка рассматривалась как микроорганизм или протоживое, которое истолковывалось по отношению к его высшим формам и ассоциациям.
Но тем самым мы попросту оставляли в тени половину проблемы. Как планета в своей первой четверти, объект наших исследований освещался с той стороны, которой он повернут к вершинам жизни. Но снизу, со стороны того, что здесь названо преджизнью, он продолжал пребывать в темноте. С точки зрения науки в этом, по-видимому, и заключается причина того, что до сих пор неоправданно долго сохраняется тайна клетки.
Как и все другое в мире, клетка, какой бы чудесной она ни казалась нам сама по себе, отдельно от других построений материи, сможет быть понята (то есть включена в связную систему универсума) лишь тогда, когда она встанет на свое место между будущим и прошлым в линии эволюции. Мы много занимались ее дифференциациями, ее развитием. Теперь наши исследования следует сосредоточить на ее происхождении, т. е. на корнях, которыми она уходит в неорганизованное, если только мы хотим выяснить подлинную суть ее новизны.
Вопреки всему, чему нас учит опыт в других областях, мы слишком привыкли или смирились с тем, чтобы мыслить клетку как предмет без прошлого. Попробуем же представить себе, как она будет выглядеть, если, как это и следует, рассматривать и трактовать ее как подготовленную длительным развитием и в то же время как глубоко оригинальную, то есть возникшую.
А. Микроорганизмы и мегамолекулы
Начнем с ее подготовки предшествующим развитием. Первое, что мы обнаружим, если попытаемся наблюдать первоначальную жизнь в ее отношении не к последующему, а к предшествующему, – это одна особенность, которая должна была бы бросаться в глаза, а именно то, что в клетке и через ее посредство выступает, проходит и теряется в недрах более высоких построений жизни молекулярный мир "собственной персоной", если можно так выразиться.
Объяснюсь.
Когда мы рассматриваем бактерию, то всегда думаем о высших растениях и животных. Это-то и сбивает нас с толку. Но поступим иначе. Закроем глаза на более развитые формы живой природы. Оставим в стороне и большинство одноклеточных, почти столь же дифференцированных, что и многоклеточные. А у многоклеточных забудем о нервных, мышечных, половых клетках, зачастую гигантских по размерам и, во всяком случае, сверхспециализированных. Ограничимся, таким образом, теми более или менее независимыми, внешне аморфными или полиморфными элементами, которые изобилуют в естественных процессах брожения, цирку лиру юг в наших венах, накапливаются в наших органах в виде соединительной ткани. Иначе говоря, ограничим наше поле зрения клеткой, взятой в самой простой и, следовательно, в самой примитивной форме, какую только можно наблюдать в нынешней природе. А затем рассмотрим эту корпускулярную массу в связи с материей, на которую она накладывается. И я спрашиваю: можно ли, судя по составу и по всему их облику, хоть на миг усомниться в очевидном родстве мира протоживых и мира физико-химии?.. Посмотрите на простоту клеточной формы. На симметричность структуры. На крайне малые размеры. На внешнее тождество свойств и поведения во множестве... Как не узнать здесь знакомые черты и манеры зернистости? Другими словами, не остаемся ли мы еще на этой первой ступени жизни, если не в центре, то на краю, и, во всяком случае, в пределах "материи"?
Не будет преувеличением сказать, что как человек анатомически – на взгляд палеонтологов – сливается с массой предшествующих ему млекопитающих, так и клетка, взятая по нисходящей линии, качественно и количественно тонет в мире химических соединений. Непосредственное продолжение этой линии назад от клетки явно ведет к молекуле.
И эта очевидность – уже не простая интеллектуальная интуиция.
Всего несколько лет назад высказанное здесь положение о постепенном переходе крупицы материи в крупицу жизни могло бы показаться столь же бездоказательным, хотя и перспективным, как и первые рассуждения Дарвина или Ламарка о трансформизме. Но сейчас многое меняется. Со времен Дарвина и Ламарка многочисленными находками подтверждено существование переходных форм, постулированных теорией эволюции. Точно так же последние достижения биологической химии начинают устанавливать факт существования молекулярных соединений, которые сокращают и заполняют казавшуюся зияющей пропасть между протоплазмой и минеральной материей. Если верны произведенные измерения (правда, еще косвенные), то молекулярные веса некоторых естественных белковых веществ, таких, как "вирусы", столь таинственно связанные с инфекционными болезнями животных и растений, по-видимому, должны подсчитываться в миллионах. Хотя частицы, образующие эти вещества, гораздо меньше любых бактерий, они настолько малы, что пока никакой фильтр не может их задержать, тем не менее они колоссальны по своим размерам в сравнении с молекулами, с которыми обычно имеет дело химия углерода. И весьма показательно, что если их и нельзя смешивать с клеткой, то все же некоторыми своими свойствами (а именно способностью размножаться при контакте с живой тканью) они уже предвосхищают свойства собственно организованных существ. *)
*) После того как с помощью огромных увеличений электронного микроскопа вирусы были увидены как тонкие палочки, асимметрически активные на своих двух концах, их стали считать относящимися скорее к бактериям, чем к "молекулам". Но не доказывает ли исследование энзимов и других химически сложных веществ. что молекулы имеют' форму и даже много разнообразных форм?
Благодаря открытию этих гигантских частиц ранее предполагавшееся наличие промежуточных состоянии между микроскопическими живыми существами и ультрамикроскопическим "неодушевленным" переходит в область непосредственного экспериментирования. И поэтому не только из интеллектуальной потребности к последовательности, но на основании положительных данных уже сейчас.можно утверждать, что в соответствии с Нашими теоретическими догадками о существовании преджизни действительно есть какая-то естественная функция, связывающая в их последовательном появлении и в их нынешнем состоянии микроорганическое с мегамолекулярным.
Эта первая констатация помогает нам сделать еще один шаг к лучшему пониманию подготовки и, значит, возникновению жизни.
Б. Забытая эра
Я не имею возможности оценить с математической точки зрения, насколько обоснована релятивистская физика и каковы ее границы. Но, как натуралист, я должен признать, что введение ею четырехмерной среды, в которой органически сочетаются пространство и время, – единственно найденное до сих пор средство объяснить распределение материального и живого вещества вокруг нас. В самом деле, чем больше расширяется наше знание естественной истории мира, тем больше мы обнаруживаем, что распределение предметов и форм в какой-либо данный момент определяется процессом, длительность которого во времени находится в прямой зависимости от пространственного (или морфологического) рассеяния рассматриваемых явлений. Всякое пространственное расстояние, всякое морфологическое расхождение предполагает и выражает длительность.
Возьмем весьма простой случай ныне живущих позвоночных. Уже во времена Линнея классификация этих животных настолько продвинулась вперед, что их совокупность обрела определенную структуру, выраженную в отрядах, семействах, родах и т. д. Но этой классификации натуралисты того времени не давали никакого научного обоснования. Ныне же мы знаем, что линнеевская систематика – это попросту совершенный в настоящем времени разрез расходящегося пучка ответвлений (phyla), последовательно появившихся в течение веков, так что зоологическое расхождение различных ныне живущих типов на наших глазах раскрывает в каждом случае разницу в возрасте и указывает ее величину. В созвездии видов всякое существование и всякое положение влекут за собой некоторое прошлое, какой-то генезис. В частности, когда зоолог обнаруживает какой-то более примитивный тип, чем известные ему до тех пор (допустим, ланцетника), то в результате получается не просто некоторое расширение перечня животных форм. Такое открытие вместе с тем означает еще одну стадию, еще одну мутовку, еще одно кольцо на стволе эволюции. Например, место ланцетника в нынешней природе можно определить лишь тогда, когда мы представим себе в прошлом, ниже рыб, целую фазу "протопозвоночной" жизни.
В пространстве-времени биологов введение дополнительного морфологического члена или стадии немедленно должно выражаться в соответствующем продлении оси длительности.
Запомним этот принцип. И вернемся к рассмотрению гигантских молекул, существование которых недавно обнаружено наукой.
Возможно (хотя и маловероятно), что эти огромные частицы образуют ныне в природе какую-то исключительную и сравнительно ограниченную группу. Но хоть бы они и были редкими и к тому же модифицированными путем вторичной ассоциации с живыми тканями, на которых они паразитируют, это еще не дает никакого основания считать их уродами или отклонениями от нормы. Напротив, все говорит за то, что они представляют собой, пусть в виде сохранившегося до наших времен остатка, но все же особый этаж в сооружениях земной материи.
В таком случае между зонами молекулярного и клеточного, которые мы полагали соседними, вклинивается зона мегамолекулярного. Но тем самым в силу выше отмеченного соотношения между пространством и длительностью позади нас открывается и включается в историю земли дополнительный.период. Еще одно кольцо на стволе, значит, надо считать еще один промежуток жизни универсума. Открытие вирусов или иных подобных элементов не только обогащает наш ряд состояний или форм материи еще одним важным членом. Оно вынуждает нас включить в ряд веков, составляющих прошлое нашей планеты, до того забытую эру (эру "субживого").
Так, двигаясь вниз от первоначальной жизни, мы во вполне определенной конечной форме обнаруживаем ту фазу развития и тот облик молодой Земли, существование которых мы были вынуждены предположить ранее, когда мы поднимались вверх по склонам элементарного множества.
О том, сколько времени потребовалось для того, чтобы на Земле обосновался этот мегамолекулярный мир, мы, очевидно, не можем пока сказать ничего определенного. Но если нельзя назвать какую-либо цифру, то все же есть некоторые соображения, позволяющие оценить величину этого времени ориентировочно. Имеется по меньшей мере три причины, в силу которых данное явление должно было развиваться крайне медленно.
Во-первых, при своем появлении и развитии оно находилось в тесной зависимости от общего изменения химических и термических условий на поверхности планеты. В отличие от жизни, которая, по-видимому, распространяется с собственной скоростью в материальной среде, ставшей по отношению к ней практически стабильной, мегамолекулы образовывались в звездном (т. е. невероятно медленном) темпе развития Земли.
Во-вторых, однажды начавшееся превращение, прежде чем создать необходимую основу для появления жизни, должно было охватить достаточно большую и достаточно протяженную массу материи, чтобы образовать зону или оболочку земных размеров. А это также требовало много времени.
В-третьих, мегамолекулы, очевидно, несут в себе следы длительной истории. В самом деле, можно ли представить себе, что подобно более простым частицам они образовались внезапно и остались таковыми раз и навсегда? Их сложность и неустойчивость, примерно как и в случае с жизнью, скорее говорят о длительном процессе суммирования, продолжавшемся путем последовательных возрастаний в ряде поколений.
Из всего этого мы можем в общем заключить, что для образования на земной поверхности белков потребовалось, вероятно, больше времени, чем длились все геологические периоды после кембрия.
Так углубляется позади нас та бездна прошлого, которую по нашей непреодолимой интеллектуальной слабости нам хочется сжать во все более тонкий отрезок длительности, тогда как наука своими анализами заставляет нас все больше ее растягивать.
И тем самым создается необходимая основа для наших последующих представлений.
Без длительного периода созревания никакое глубокое изменение в природе произойти не может. Но зато, если такой период есть, неминуемо образуется нечто совершенно новое. Земная эра мегамолекулы – это не только дополнительный член в нашей таблице длительностей. Это также и главным образом требование найти критическую точку, которая эту эру завершает и заканчивает. Но это как раз нам и было нужно для подтверждения идеи о том, что на уровне, отмеченном появлением первых клеток, находится эволюционный разрыв крупнейшего масштаба.
Какова же в конце концов природа этого разрыва? Как нам ее себе представить?
В. Клеточная революция
а. Внешняя революция
С внешней точки зрения, на которой обычно стоит биология, существенное своеобразие клетки, по-видимому, заключается в том, что ею найден новый метод охватывать в одно целое большую массу материи. Несомненно, это открытие было подготовлено длительным периодом блужданий, нащупываний, приведших мало-помалу к возникновению мегамолекул. Тем не менее оно было настолько внезапным и революционным, что сразу достигло в природе поразительного успеха.
Нам еще далеко до определения самого принципа (несомненно, крайне простого) организации клетки. Однако мы уже достаточно о ней знаем, чтобы оценить исключительную сложность ее структуры и не менее исключительное постоянство ее основного типа.
Во-первых, сложность структуры. В основе строения клетки, как свидетельствует химия, находятся альбуминоиды – органические азотистые вещества ("аминокислоты") с огромными молекулярными весами (до 10 000 и более). В соединении с жирами, водой, фосфором и различными минеральными солями (поташ, сода, магнезия, различные металлические соединения) эти альбуминоиды образуют "протоплазму" – губку, состоящую из бесчисленных частиц, где начинают играть заметную роль силы вязкости, осмоса, катализа, характерные для материи, достигшей высших ступеней молекулярных группировок. Но это еще не все. Внутри этой совокупности на фоне "цитоплазмы", вероятно, состоящей из волокон или палочек ("митохондрий"), в большинстве случаев выделяется содержащее "хромосомы" ядро. Чем больше микроскопы увеличивают, а окрашивающие вещества выделяют, тем больше новых структурных элементов обнаруживается в этом комплексе как ввысь, так и вглубь. Это – триумф множества, органически собранного в минимуме пространства.
Во-вторых, постоянство основного типа. Хотя возможные модуляции ее основной темы безграничны, а формы, в которых она фактически выступает в природе, неисчерпаемо разнообразны, клетка во всех случаях остается существенно подобной самой себе. Об этом уже говорилось выше. Трудно подобрать для нее аналогии в "одушевленном" или "неодушевленном" мире. Не схожи ли клетки друг с другом больше как молекулы, чем как животные? Мы по справедливости рассматриваем их как первые живые формы. Но не будет ли столь же справедливо рассматривать их как представляющих иное состояние материи, как нечто столь же своеобразное, как электроны, атомы, кристаллы или полимеры? Как новый тип материала для нового этажа универсума?
В общем, в клетке, одновременно столь единой, столь однообразной и столь сложной, снова проявляется со всеми своими чертами ткань универсума, но на сей раз на новой ступени сложности и, следовательно, тем самым (если верна наша исходная гипотеза) на более высокой ступени внутренней углубленности (interiorite), то есть сознания.
б. Внутренняя революция
Обычно психическую жизнь в мире "ведут" с первых форм организованной жизни, то есть с появления клетки. Стало быть, я присоединяюсь к общей точке зрения и обычному способу выражения, когда решающий шаг в прогрессе сознания на Земле отношу к этой конкретной стадии эволюции.
Но поскольку я допустил, что первые проявления имманентности внутри материи возникли гораздо раньше и, по существу, с самого начала, то предо мной встает задача объяснить, в чем состоит специфическая модификация внутренней ("радиальной") энергии, соответствующая внешнему ("тангенциальному") установлению клеточного единства. Если в длинной цепи атомов, затем молекул, далее мегамолекул уже помещены малозаметные? отдаленные истоки элементарной свободной деятельности, то клеточная революция должна психически выразиться не в абсолютном начале, а в метаморфозе. Но как представить себе скачок (и даже найти место для него) от предсознания, заключенного в преджизни, к сознанию, хотя бы и самому элементарному, первого по-настоящему живого существа? Значит ли это, что существует несколько способов иметь внутреннее?
Сознаюсь, здесь трудно быть ясным. Далее, когда речь пойдет о мысли, сразу же выявится психическое определение "критической точки человека", потому что ступень мышления заключает в себе нечто окончательное, а также потому, что для ее постижения достаточно обратиться внутрь самих себя. Напротив, в случае клетки, сравниваемой с предшествующими ей явлениями, мы можем руководствоваться интроспекцией лишь путем повторных и отдаленных аналогий. Что знаем мы о "душе" животных, даже самых близких к нам? На подобных расстояниях вниз и назад от нас по необходимости приходится довольствоваться туманными предположениями.
В этих условиях неясности и приблизительности можно, однако, высказать три положения, достаточных для того, чтобы с пользой и последовательно зафиксировать место пробуждения клетки в ряду психических преобразований, подготовивших появление на Земле феномена человека. Исходя из принятой здесь точки зрения о том, что некое рудиментарное сознание предшествует появлению жизни – даже и, я бы сказал, особенно исходя из нее, – такое пробуждение или скачок 1) мог, более того, 2) должен был произойти, и таким образом 3) частично объясняется одно из самых необычайных обновлений, какие исторически претерпел облик Земли.
Прежде всего вполне допустима возможность существенного скачка между двумя, хотя бы и низшими, состояниями или формами сознания. Возвращаясь к поставленному выше вопросу и отвечая на высказанное в нем сомнение, я скажу, что действительно существует много различных способов иметь внутреннее.
Замкнутая, вначале неправильная, поверхность может стать поверхностью, имеющей центр. Круг может увеличить свой разряд симметрии, став сферой. Путем ли организации частей, путем ли приобретения еще одного измерения присущая космическому элементу степень внутренней углубленности (interiorite) вполне может измениться настолько, что произойдет резкий переход на новую ступень.
То, что подобная психическая мутация как раз должна была сопровождать открытие клеточной комбинации. – это непосредственно следует из установленного выше закона взаимоотношения внутренней и внешней стороны вещей. Возрастание синтетического состояния материи означает, как было сказано, соответственное увеличение сознания в синтезируемой среде. Критическое преобразование внутренней комбинации элементов, должны мы теперь добавить, означает тем самым принципиальное изменение в состоянии сознания частиц универсума.
А теперь в свете этих принципов взглянем опять на удивительный спектакль окончательного "вылупления" жизни на поверхности молодой Земли. Этот бросок вперед в спонтанности. Этот буйный разгул причудливых творений. Эта необузданная экспансия. Этот прыжок в невероятное... Не это ли событие следовало ожидать согласно теории? Не взрыв ли внутренней энергии в результате возникновения и пропорционально новой суперорганизации материи?
Внешняя реализация принципиально нового типа корпускулярной группировки, открывающего возможность более гибкой и более центрированной организации безграничного числа веществ в виде частиц самых разнообразных величин, и одновременно появление внутри нового типа сознательной деятельности и определяемости – этой двусторонней коренной метаморфозой мы можем реально определить в его специфическом своеобразии критический переход от молекулы к клетке – ступень жизни.
Нам остается, прежде чем касаться его последствий для дальнейшей эволюции, рассмотреть конкретнее исторические условия осуществления этого шага – вначале в пространстве, а затем во времени. Это будет предметом двух последующих параграфов.
Поскольку появление клетки представляет собой событие, происшедшее на грани бесконечно малого, и поскольку в нем участвовали весьма хрупкие элементы, ныне разошедшиеся в давным-давно преобразованных осадках, то, как уже говорилось, нет никаких шансов когда-либо отыскать его следы. Таким образом, с самого начала мы сталкиваемся с фундаментальным условием опыта, в силу которого начала всех вещей имеют тенденцию становиться материально неуловимыми – закон, повсюду встречаемый в истории, который мы позднее назовем "автоматическим устранением эволюционных черешков".
К счастью, у нашего разума имеется несколько различных способов постигнуть реальность. То, что ускользает от интуиции наших чувств, может быть охвачено и приблизительно определено путем ряда косвенных приемов. Давайте попробуем этим обходным, единственно возможным путем ближе представить себе новорожденную жизнь. Это можно сделать следующим образом и по таким этапам.
А. Среда
Сначала надо, отступив во времени примерно на миллиард лет назад, стереть большинство материальных суперструктур, которые ныне придают поверхности Земли ее специфический облик. Геологи далеко не единодушны в вопросе о том, как выглядела в ту отдаленную эпоху наша планета. Что касается меня, то я ее представляю покрытой безбрежным океаном (не является ли его остатком наш Тихий океан?), из которого едва начинали выступать в отдельных точках образующиеся путем вулканического вспучивания континентальные возвышенности. Эти воды, несомненно, были более теплыми, чем в наше время, а также более насыщенными различными свободными химическими веществами, которые затем, в течение веков, были постепенно абсорбированы и закреплены. Вот в такой-то густой и активной жидкости – во всяком случае, неизбежно в жидкой среде – и образовались первые клетки. Попытаемся их различить.
На таком расстоянии их форма представляется смутно. Крупинки протоплазмы, с индивидуализированным ядром или без него – по аналогии с тем, что в современной природе предстает как их наименее искаженный след, – вот все, что можно найти и но чему можно представить черты этого первоначального поколения. Но если их контуры и индивидуальное строение не поддаются расшифровке, то некоторые другие черты выявляются вполне определенно. И хотя они носят количественный характер, тем не менее имеют значение – я имею в виду невероятно малые размеры первоначальных клеток и, как естественное следствие этого, их ужасающее количество.
Б. Малость по размерам и множество по числу
Достигнув этого пункта, нам надо попытаться сделать одно из тех "усилий видеть", о которых говорилось в предисловии. Мы можем годами глядеть на звездное небо, не пытаясь ни разу действительно представить громадность звездных масс и расстояние до них. Подобно этому, как бы ни привыкли наши глаза к полю зрения микроскопа, мы можем так никогда и не осознать поразительную разницу в размерах между миром человечества и миром капли воды. Мы говорим с точностью о существах, измеряемых сотыми долями миллиметра. Но пытались ли мы когда-либо представить их масштаб в рамках того мира. в котором мы существуем? Это стремление установить перспективу, однако.
необходимо, если мы хотим проникнуть в тайны или просто в "пространство" нарождающейся жизни, которая могла быть лишь гранулярной жизнью.
В том, что первые клетки были крайне малыми, сомневаться не приходится. Этого требует способ их возникновения из мегамолекул. На это же прямо указывает исследование самых простых существ, каких мы только встречаем в живом мире. Бактерии, когда мы их перестаем видеть, имеют в длину всего лишь две десятитысячные доли миллиметра.
Но в универсуме, по-видимому, определенно существует естественное соотношение между размером и числом. То ли из-за наличия относительно большего пространства, открытого перед ними, то ли по необходимости компенсировать ограниченность радиуса их индивидуального действия, но чем меньше существа, тем в большем количестве они возникают. Измеряемые микронами, первые клетки должны были исчисляться мириадами...
Итак, у своих истоков жизнь выступает перед нами одновременно как микроскопическая и как бесчисленная. Сам по себе этот двойной характер жизни не должен быть для нас неожиданным. Вполне естественно, что, едва выступив из материи, жизнь еще несет на себе отблеск молекулярного состояния.
Но нам уже недостаточно смотреть назад. Мы теперь хотим понять функционирование организованного мира и его будущность. У истоков его развития мы встречаем множество – огромнейшее множество. Как представить себе исторические формы и эволюционную структуру этой первородной множественности?
В. Происхождение множества
Едва народившись (с того расстояния, с которого мы рассматриваем), жизнь уже кишит.
Для того чтобы объяснить существование такой множественности в самом начале эволюции живых существ и выяснить ее природу, перед нами открываются два пути.
Во-первых, мы можем предположить, что первые клетки, появившись в одном или нескольких немногих местах, затем почти сразу умножились, подобно тому, как распространяется кристаллизация в пересыщенном растворе. Не была ли молодая Земля в состоянии биологического перенапряжения?
Во-вторых, исходя из тех же условий первоначальной неустойчивости, мы можем также вообразить, что переход от мегамолекул к клетке произошел почти одновременно в очень многих местах. Не так ли совершаются великие открытия в самом человечестве?
"Монофилетический" или "полифилетический"? Очень узкий и простой вначале, но чрезвычайно быстро разросшийся, или, напротив, относительно широкий и сложный с самого начала, но затем расширяющийся со средней скоростью? Как лучше всего Представить себе пучок живых существ у его основания?
В течение всей истории земных организмов, при возникновении каждой зоологической группы, в сущности, встает та же проблема: один-единственный стебель или пучок параллельных линий? И именно потому, что истоки всегда ускользают от нашего непосредственного видения, мы постоянно испытываем одну и ту же трудность выбора между двумя почти одинаково допустимыми гипотезами.
Эта неуверенность мешает нам и раздражает.
Но действительно ли здесь надо выбирать? Каким бы предполагаемо тонким ни был первоначальный черешок земной жизни, он должен был содержать значительное число волокон, уходящих в огромный молекулярный мир. И, наоборот, каким бы широким он ни представлялся в разрезе, он должен был, как всякая нарождающаяся физическая реальность, иметь исключительную способность расцветать в новых формах. В сущности, эти две точки зрения отличаются лишь относительным упором на тот или другой фактор (первоначальная сложность и "расширяемость"), которые в обоих случаях одинаковы. Но, с другой стороны, обе они исходят из предположения о тесном эволюционном родстве между первыми живыми существами на молодой Земле. Поэтому оставим в стороне их второстепенную противоречивость и сосредоточим внимание на том существенном, что ими совместно выясняется. Это существенное, на мой взгляд, может быть выражено так:
"С какой бы стороны его ни рассматривать, нарождающийся мир клеток уже обнаруживается как бесконечно сложный. По причине то ли многочисленности точек ее зарождения, то ли быстрого возникновения разнообразия из нескольких очагов, то ли, следует добавить, местных различий (климатических или химических) в водной оболочке Земли, но мы приходим к пониманию жизни, в ее протоклеточной стадии, как огромного пучка полиморфных волокон. Уже на этих глубинах феномен жизни может, по существу, трактоваться лишь как органическая проблема подвижных масс".
Именно органическая проблема масс или множеств, а не просто статистическая проблема больших чисел. Что означает это различие?
Г. Связи и облик
Здесь вновь выступает, в масштабе коллективного, порог между двумя мирами – миром физики и миром биологии. Пока речь шла о молекулах и атомах, мы могли, выясняя поведение материи, пользоваться и довольствоваться числовыми законами теории вероятности. Но с того момента, как, обретая размеры клетки и ее высшую спонтанность, монада стремится индивидуализироваться в недрах плеяды, в ткани универсума вырисовывается более сложная организация. Представлять жизнь, даже взятую на ее гранулярной стадии, как какое-то случайное и аморфное кишение, было бы неполным и неверным. по крайней мере по двум основаниям.
Во-первых, первоначальная масса клеток с первого же момента должна была оказаться внутри подчиненной такой форме взаимозависимости, которая являлась уже не простой механической пригонкой, а началом "симбиоза" или совместной жизни. Как бы ни был тонок первый покров органической материи на Земле, он не мог ни образоваться, ни сохраниться без некой сети влияний и обменов, превратившей его в биологически связанную совокупность. С самого начала клеточная туманность, несмотря на свое внутреннее множество, необходимо представляла собой своего рода рассеянный суперорганизм. Не только пена из жизней, но до некоторой степени живая пленка. В конечном счете простое воспроизведение, в более высокой форме и на более высоком уровне, значительно более ранних условий, уже обусловивших, как мы видели, возникновение и взаимное уравновешивание первых полимеризованных веществ на поверхности молодой Земли. А также простая прелюдия к значительно более развитой эволюционной солидарности, столь видимое наличие которой у высших живых существ будет все более понуждать нас допустить собственно органическую природу связей, объединяющих их в единое целое в лоне биосферы.
Во-вторых (и это более удивительно), бесчисленные элементы, составлявшие в ее начале живую пленку Земли, не представляются взятыми и собранными вместе всеми возможными способами или случайно. Скорее создается впечатление, что их включение в эту первоначальную оболочку предварительно направлялось каким-то таинственным отбором или разделением. Биологи заметили, что в зависимости от химической группы, к которой они относятся, все молекулы, входящие в живую материю, асимметричны одинаковым образом, то есть если через них проходит пучок поляризованного света, то они поворачивают плоскость этого пучка в одном и том же направлении – все они или правовращающие или левовращающие. Но, что еще более замечательно, все живые существа, от самых примитивных бактерий до человека, содержат совершенно те же самые (из многих химически возможных форм) сложные типы витаминов и энзимов. Так же как все высшие млекопитающие – "трехбугорчатые". Или как все ходящие позвоночные (Vertebres marcheurs) – "четвероногие". Так не подсказывает ли подобное сходство живого вещества по признакам, которые не представляются необходимыми, выбор и сортировку при возникновении? В этом химическом единообразии протоплазмы по случайным моментам хотели видеть доказательство того, что все ныне живущие организмы происходят от одной-единственной прародительской группировки (случай кристалла, попадающего в перенасыщенную среду). Не заходя столь далеко, можно было бы сказать, что этим устанавливается лишь факт некоторого первоначального расхождения – например, между правовращающими и левовращающими – в огромной массе углеродистой материи, достигшей порога жизни (случай открытия в "n" местах одновременно). В общем это не столь существенно. Интересно то, что, согласно обеим гипотезам, живой мир Земли обретает один и тот же любопытный облик целостности, образованной из частичной группировки. Каким бы сложным этот мир ни был при возникновении, он исчерпывает лишь часть того, что могло быть! Биосфера в целом представляет собой, таким образом, лишь одну наиболее высокую ветвь среди других менее прогрессивных или менее удачных порождений преджизни. Это означает, вообще говоря, что появление первых клеток уже ставит те же проблемы, что и возникновение каждого из тех более поздних стеблей, которые мы будем называть "филами" (phylum). Универсум уже начал разветвляться, и, очевидно, он бесконечно разветвлен и ниже древа жизни.
Пестрое множество микроскопических элементов, достаточно многочисленных, чтобы покрыть Землю, и вместе с тем достаточно близких между собой и отборных, чтобы образовать структурно и генетически совокупное целое, – таковой в общем нам представляется на большом расстоянии элементарная жизнь.
Все это, повторяем, относится исключительно к общим чертам, к совокупным свойствам. Мы должны с этим смириться. этого следовало ожидать. Во всех измерениях универсума один и тот же закон перспективы неизбежно затуманивает в поле нашего зрения глубины прошлого и задние планы пространства. То, что очень далеко и очень мало, может быть лишь расплывчатым. Чтобы наш взгляд проник глубже в тайну явлений, связанных с возникновением жизни, надо было бы, чтобы где-то на Земле жизнь продолжала зарождаться на наших глазах. *) Однако – и это будет последний пункт данной главы – этот шанс нам как раз и не дан.
*) Разве только (кто знает") химики сумеют воспроизвести этот феномен и лаборатории.
Вполне можно было бы представить a priori, что на грани микроскопического и бесконечно малого таинственное превращение мегамолекул в клетки, начавшееся миллионы лет назад, незаметно продолжается вокруг нас. Сколько сил мы считали беспробудно спящими в природе, а они, как показал более тщательный анализ, продолжают находиться в действии! Земная кора под нашими ногами продолжает подниматься и опускаться. Горные цепи все еще поднимаются на нашем горизонте. Граниты продолжают питать и расширять основания континентов. Сам органический мир на поверхности своей громадной кроны выпускает все новые почки. Если движение оказывается сокрытым вследствие крайней медленности, то почему тот же результат не может получиться вследствие крайней малости? Само по себе ничто не препятствует тому, чтобы живое вещество бесконечно малыми массами продолжало зарождаться на наших глазах.
Но в действительности ничто на это не указывает; напротив, все свидетельствует о том. что это не так.
Всем известно о знаменитом споре, происходившем почти сто лет назад между сторонниками и противниками "самопроизвольного зарождения".[7] Из результатов спора тогда хотели, по-видимому, извлечь больше, чем следовало, как будто поражение Пуше научно поставило крест на всякой надежде на эволюционное объяснение первых начал жизни. Но ныне все согласны со следующим: из того, что в лаборатории, в среде, где предварительно уничтожен всякий зародыш, жизнь никогда не возникает, нельзя заключить вопреки всякого рода общим очевидностям, что это не могло случиться в других условиях и в другие эпохи. Опыты Пастера не могли и не могут опровергнуть возможность возникновения клеток на нашей планете в прошлом. Но зато их успех, беспрестанно подтверждаемый всеобщим употреблением методов стерилизации[8] доказывает одно, а именно, что в пределах, доступных нашим исследованиям, протоплазма теперь больше не образуется непосредственно из неорганизованных веществ Земли. *)
*) По поводу опытов Пастера можно тем не менее заметить, что стерилизация своей грубостью рискует уничтожить, кроме живых зародышей, которых она стремится устранить, также и "предживые" зародыши, из которых только и могла бы возникнуть жизнь. В сущности, лучшее доказательство того. что жизнь только однажды появилась на Земле. – это. как мне кажется, глубокое структурное единство древа жизни (см. ниже).
И это для начала понуждает нас пересмотреть некоторые слишком абсолютные идеи относительно значения и использования в науках объяснений "посредством ныне действующих причин".
Я об этом только что напоминал. Много земных преобразований, который мы считали давно законченными, еще продолжаются в окружающем нас мире. Под влиянием этой неожиданной констатации, которая льстит нашему естественному предпочтению ощутимых и осязаемых форм опыта, мы начинаем мало-помалу склоняться к мысли, что никогда в прошлом не было и никогда в будущем не будет абсолютно ничего нового под луной.
Еще немного, и полную реальность познания мы признаем лишь за событиями настоящего. В сущности, не является ли все, что выходит за рамки ныне сущего, только "догадкой"?
Во что бы то ни стало надо выступать против этого инстинктивного ограничения прав и сферы науки. Нет, мир как раз не удовлетворял бы условиям, поставленным ныне сущим – он не был бы великим миром механики и биологии, если бы мы не были затеряны в нем как те насекомые, эфемерное существование которых игнорирует все, что выходит за пределы одного сезона.
В универсуме в силу самих его размеров, открываемых мерой настоящего, должно было произойти многое, свидетелем чего не был человек. Задолго до пробуждения мысли на Земле должны были свершиться такие проявления космической энергии, которые не наблюдаются в настоящий момент. Следовательно, наряду с группой непосредственно регистрируемых явлений наука должна учитывать в мире особый класс фактов – в данном случае наиболее- важных, потому что более знаменательных и более редких, – фактов, не поддающихся прямому наблюдению или экспериментированию и которые может выявить только такая подлинная отрасль "Физики", как открытие прошлого. И появление первых живых существ, судя по неоднократным неудачам наших попыток найти вокруг нас что-либо эквивалентное или воспроизвести этот процесс, как раз является одним из самых сенсационных событий в этой области.
Установив это, пойдем немного дальше. У вещи имеется два возможных способа не совпадать по времени с нашим видением. Или мы не улавливаем ее потому, что она воспроизводится в столь длительные интервалы, что все наше существование целиком заключено между двумя ее появлениями. Или же она ускользает от нас еще более радикально, потому что, однажды появившись, она затем более никогда не повторяется. Циклический феномен с очень долгим периодом (каких много знает астрономия) или уникальный феномен (как Сократ или Август в человеческой истории)? К какой из этих категорий внеопытного (или, вернее, доопытного) следует отнести после пастеровских открытий первичное образование клеток из материи – зарождение жизни?
В пользу идеи, что организованная материя зарождается на Земле периодически, имеется немало фактов. Дальше, когда будет нарисовано древо жизни, я отмечу сосуществование в нашем живом мире таких крупных ансамблей (одноклеточные, растения, полипы, насекомые, позвоночные...), плохо спаянные контакты между которыми могут быть достаточно хорошо объяснены гетерогенным происхождением. Что-то наподобие последовательных вторжений в разные времена одной и той же магмы, переплетенные жилы которой образуют вулканический комплекс одной горы... Гипотеза независимых жизненных пульсаций достаточно удобно объяснила бы морфологическое разнообразие главных типов, признаваемых систематикой. И фактически она не встретила бы затруднений со стороны хронологии. Во всяком случае, длительность времени, разделяющего историческое возникновение двух последовательных типов, значительно превышает время существования человечества. Поэтому, вполне естественно, создается иллюзия, будто ничего более не происходит. Материя кажется мертвой. Но в действительности не назревает ли постепенно вокруг нас будущая пульсация?
Я должен был отметить эту концепцию спазматического возникновения жизни и до некоторой степени взять ее под защиту. Но не для того, чтобы на ней остановиться. В самом деле, против тезиса о нескольких последовательных, отдельных бросках жизни на поверхности Земли выступает решающий довод о глубоком сходстве организованных существ.
В этой главе мы уже отметили тот любопытный факт, что все молекулы живых веществ одинаково асимметричны и что в них содержатся одни и те же витамины. И вот, чем организмы сложнее, тем их кровное родство становится очевидней. Оно выражается в абсолютном и универсальном единообразии типа клеток. Оно проявляется, особенно у животных, в одинаковости решения различных проблем восприятия, питания, самовоспроизведения: везде сосудистая и нервная системы, везде какая-то форма крови, везде гонады, везде глаза... Оно продолжает выражаться в сходстве методов, употребляемых индивидами для соединения в высшие организмы или для организации в сообщества. Наконец, оно ярко проявляется в общности законов развития ("онтогенез" и "филогонез"), придающих живому миру в его совокупности цельность единой струи.
Хотя та или иная из этих многочисленных аналогий может быть объяснена приспособлением одной и той же "предживой магмы" к одинаковым земным условиям, однако все вместе их едва ли можно рассматривать как выражение простого параллелизма или простого "схождения". Даже если физическая и физиологическая проблемы жизни имеют на Земле лишь одно общее решение, оно необходимо оставляет в неопределенности множество случайных, частных решений, о которых, по-видимому, невозможно думать, что они могли быть одними и теми же дважды. Но все живые существа, даже очень далекие друг от друга, схожи друг с другом и по таким второстепенным признакам.
Исходя из этого, контрасты, наблюдаемые ныне между зоологическими типами, во многом теряют свое значение (не являются ли они следствием перспективы, вкупе с прогрессирующей изоляцией живых фил?), и у натуралистов растет убеждение, что зарождение жизни на Земле относится к категории абсолютно уникальных событий, которые, случившись однажды, более не повторяются. Это менее невероятная гипотеза, чем может показаться с первого взгляда, если только составить себе соответствующее представление о том, что скрыто в истории нашей планеты.
В геологии и геофизике ныне модно придавать первостепенное значение периодическим явлениям. Моря продвигаются вперед и отходят. Континентальные плато поднимаются и опускаются. Горы растут и сравниваются. Льды наступают и отступают. Теплота от радиоактивности накапливается в глубине, а затем разливается по поверхности... В трудах, описывающих перипетии Земли, только и речь, что об этих величественных "возвратно-поступательных движениях".
Эта тяга к ритмике в событиях сочетается с предпочтением ныне сущего в причинах. И она также объясняется определенными рациональными потребностями. То, что повторяется, может быть наблюдаемо по крайней мере потенциально. Мы можем сделать его предметом закона. Мы находим в нем отправные точки для измерения времени. Я первым готов признать научную ценность всех этих преимуществ. Но вместе с тем я не могу не думать, что один лишь анализ зарегистрированных колебаний земной коры или движений жизни как раз оставляет вне исследования основной предмет геологии.
Ибо Земля, в конце концов, не просто какое-то большое дышащее тело. Она поднимается и опускается... Но что более важно, в какой-то момент она должна была иметь начало; затем она проходит через последовательный ряд подвижных равновесий: она идет, вероятно, к какому-то конечному состоянию. Она родилась, развивается, и впереди ее, несомненно, ожидает смерть. Поэтому вокруг нас должен происходить более глубокий, чем пульсация, выражаемая в геологических эрах, непериодический совокупный процесс, определяющий целостную эволюцию планеты – нечто более сложное химически и более глубоко присущее материи, чем "остывание", о котором некогда шла речь; и вместе с тем нечто необратимое и непрерывное. Кривая, которая ни разу не опускается вниз и точки преобразования которой, следовательно, не повторяются. Один нарастающий прилив в ритме веков... И вот на этой-то основной кривой, на этой линии глубинного подъема и должен быть, я полагаю, помещен феномен жизни.
Если однажды жизнь смогла выделиться в первичном океане, то это, несомненно, потому, что Земля (и как раз в этом состояла ее молодость) оказалась в то время, по распределению и совокупной сложности своих элементов, в таком привилегированном состоянии, которое создало возможность и способствовало построению протоплазмы.
И если, следовательно, жизнь не образуется теперь непосредственно из элементов, содержащихся в литосфере или гидросфере, то это, очевидно, потому, что сам факт появления биосферы настолько изменил, обеднил и расслабил первоначальный химизм нашего участка универсума, что этот феномен больше не сможет повториться – разве что в искусственных условиях.
С этой точки зрения, которая мне кажется правильной, "клеточная революция" выступает как выражение на кривой эволюции Земли критической и уникальной точки зарождения – момент, не имеющий себе подобных. Один раз на Земле – протоплазма, как один раз в космосе – ядра и электроны.
Эта гипотеза успешно обосновывает органическое, глубокое сходство между всеми живыми существами от бактерии до человека; и вместе с тем она объясняет, почему никогда и нигде мы не обнаруживаем образования ни малейшей живой частицы, кроме как путем размножения. А в этом-то и состояла проблема.
Но эта гипотеза имеет для науки еще два других важных следствия.
Во-первых, выделяя феномен жизни из множества других периодических и второстепенных событий на Земле, как одну из главных вех (или параметров) космической эволюции земного шара, она поправляет наше чувство пропорций и значений, обновляя тем самым наш взгляд на мир.
Во-вторых, связывая возникновения организованных тел с беспрецедентным и уникальным в истории Земли химическим преобразованием, она понуждает нас рассматривать энергию, содержащуюся в живом слое нашей планеты, как развивающуюся на основе и внутри некоего замкнутого "кванта", определяемого амплитудой ее первоначального выделения.
Жизнь возникла и распространяется на Земле как одиночная пульсация.
Теперь нам предстоит проследить распространение этой уникальной волны вплоть до человека и, если возможно, за пределы человека.