методов химического исследования (напр., б. или м. полного химического анализа одной капли крови), т. к. химики в таких тонких методах еще не встречают существенной потребности.
Приложение физической химии к Б. В конце 19 в. возникла новая дисциплина — физическая химия, стоящая на грани между физикой и химией и объединяющая методы этих двух наук. Подобно физике, она в значительной степени опирается на математику и стремится установить математические законы химических реакций, исходя из физических свойств молекул и их частей. Интересно, что первые основы этой новой науки еще до классических работ физико-химиков Вант-Гоффа и Аррениуса были заложены биологами Пфеффером и Де-Фриз о м. Один из существенных отделов физической химии — коллоидальная химия — развивался в тесной связи с Б., т. к. большинство веществ живого организма состоит из коллоидов, и протоплазма, по современным представлениям, является смесью солов и желов (две основные фазы коллоидальных веществ). Другой отдел физической химии — учение о поверхностных и капиллярных силах — также самым тесным образом связан с Б., т. к., благодаря клеточному строению, в организме чрезвычайно развиты поверхностные соприкосновения различных сред, на к-рых и развиваются капиллярные явления. Неудивительно поэтому, что в 20 в. биологи обратили особенное внимание на приложение физической химии к биологии.
Физическая химия позволяет нам прежде всего подойти к проблеме формы организмов. Мы видели, что со времен Аристотеля форма считалась существенной отличительной особенностью организмов, и современные виталисты подчеркивают трудность машипистического объяснения формы.
Современная физическая химия устанавливает определенную форму атомов, являющихся для физиков нашего времени сложными «солнечными системами». Тем сложнее форма комбинаций атомов — молекул и, в особенности, органических молекул. Если бы мы могли уже нарисовать форму молекулы красного пигмента крови — гемоглобина, — то, конечно, получилась бы картина, мало уступающая по сложности современным рисункам наилучше изученных одноклеточных животных. Во всяком случае, мы еще далеки от того, чтобы увидать в микроскоп что-либо подобное этой сложности в ядерных хромосомах, и не исключена возможность того, что последние окажутся сложными молекулами сложнейших белковых тел. Производящиеся в настоящее время исследования структуры твердых органических веществ (напр., клетчатки), по методу рентгеновских решеток Брагга, постепенно приближают нас к такому выводу.
С другой стороны, форма клетки, лежащая в основе формы организмов, объясняется теперь чисто машинистически — соединением жидких, состоящих из солов, подвижных частей протоплазмы с твердыми, состоящими из желов, скелетными образова 318
ниями-оболочками, фибриллами, кольцами и т. п. (Кольцов). Каждая клетка представляется нам, по этому принципу, системой, соединяющей в себе, подобно каплям в опытах Плато, подвижность с постоянством определенной внешней формы. Пропасть между организованной машиной — клеткой — и, якобы, неорганизованным веществом постепенно выравнивается.
Правильная закономерность работы этих маленьких клеточных машин стала особенно наглядной, благодаря применению точных физико-химических методов исследования.
В тех случаях, когда поверхностный слой клетки непроницаем для молекул и ионов, форма клетки изменяется в зависимости от осмотического давления раствора (см. Осмос).
Электрически заряженные части молекул — катионы и анионы — оказывают закономерное влияние на клеточный механизм; отсюда — применение живых клеток для количественного определения содержания в растворе водородных ионов (кислой реакции среды) или, напр., для анализа поваренной соли: в тех сортах поваренной соли, к-рые для обыкновенных химических исследований принимаются за NaCl, реакция живых клеток может обнаружить количественно ничтожные, но с биологической стороны очень важные, примеси магния и кальция. Биологи установили, что некоторые катионы, — напр., Na и Са, — обнаруживают противоположное действие на клетку: прибавление к ядовитому для клетки раствору NaCl определенной, но совершенно ничтожной примеси СаС12 делает раствор безвредным, «физиологическим» для клетки. Наблюдения последнего времени показывают, что такое явление антагонизма ионов (см.), считавшееся сначала биологическим, происходит, повидимому, в самом растворе и только обнаруживается благодаря тонкому клеточному механизму, к-рый и здесь оказывается чувствительнее, чем употребляющиеся в лабораторной физике и химии аппараты. — Проникновение веществ в клетку, клеточное дыхание и питание, наркоз, явления иммунитета, возникновение нервного возбуждения, различные патологические процессы в клетке и т. д., — все эти жизненные явления могут теперь изучаться и уже отчасти получили объяснение, только благодаря приложению к Б. точных методов физической химии.
Экспериментальное изучение жизненных явлений на живом организме. Физиологи 19 в. сравнительно мало пользовались вивисекцией и не умели ставить точных экспериментов на живом организме. В 20 в. методика таких экспериментов получила широкое развитие. Здесь на первом месте следует поставить блестящие работы И. П. Павло в а и его учеников. Его первые работы были посвящены изучению деятельности пищеварительных желез и были проведены на собаках, к-рым он научился делать сложные и тонкие операции, сохраняя жизнь оперированных таким образом животных годами. Путем этих экспериментов удалось весьма глубоко проникнуть в физиологию пищеварительной, а впоследствии
