ЭСБЕ/Жизнь, в биологии

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Перейти к навигации Перейти к поиску

Жизнь, в биологии
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
Brockhaus Lexikon.jpg Словник: Евреиновы — Жилон. Источник: т. XIa (1894): Евреиновы — Жилон, с. 948—953 ( скан · индекс ) • Другие источники: ЕЭБЕ : МЭСБЕ : ТСД


Жизнь трудно поддается какому-либо категорическому определению, несмотря на многочисленные попытки, сделанные в этом направлении представителями как школы анимистов, так и материалистов. Анимисты большей частью стремились вникнуть в сущность Ж. и вдавались в метафизические соображения, имевшие мало общего с биологическими основами Ж. С другой стороны, материалисты в своих попытках свести Ж. на простую механическую игру атомов живого тела и своим стремлением к упрощению доводили дело до смешного, до вопиющего противоречия с реальными явлениями Ж. Что могут значить определения вроде того, например, что «Ж. есть питание, рост и одряхление, причиной которых принцип, имеющий цель в самом себе, Энтелехия» (Аристотель), или, что «Ж. есть душа мира, уравнение вселенной» (Бурдах), или, что «Ж. есть внутренний принцип действия, по-видимому, независимый от внешних условий», что Ж. есть совокупность отправлений, которые сопротивляются смерти (Биша) и т. д. Все определения подобного рода, нося спиритуалистический характер, проводят тот взгляд, что жизненные явления производятся действием особого жизненного принципа или жизненной силы; но говорить, что Ж. происходит от жизненного принципа, есть то же, что сказать Ж. есть Ж., т. е. вводить определяемое в самое определение. Старейшие материалисты Демокрит и Эпикур учили, что в основе жизненных явлений лежит механический принцип соединения и разъединения атомов и что душа состоит из круглых и гладких атомов, подобно огню, и проникает повсюду, производя теплоту и жизненные явления. Каждому понятна неудовлетворительность и этого определения, повторявшегося на разные лады и позднейшими материалистическими школами, ибо хотя Ж. и связана с движением атомов, определяющим физико-химические явления, протекающие в живом организме, тем не менее условиями этими никоим образом не объясняется группировка, стройность и течение жизненных явлений в порядке, свойственном живым организмам.

Более удовлетворительные характеристики Ж. начали появляться с момента, когда мыслители, отказавшись от определения сущности Ж., задались скромной целью уловить характеристические особенности жизненных явлений, которыми мир живых организмов отличается от неодушевленной природы. Тут уже начали появляться определения вроде следующих: «Ж. есть организация в действии» (Беклар), «Ж. есть совокупность явлений следующих одно за другим в организованных телах в течение ограниченного времени» (Ришеран), «есть состояние вещей, дающее возможность органического движения под влиянием возбудителей» (Ламарк), «есть вихрь с постоянным направлением, и в этом вихре материя менее существенна, чем форма» (Кювье), есть «форма, которой служит материя» (Флуранс) и, наконец, она «есть определенная комбинация разнородных изменений одновременных и последовательных в соответствии с внешними сосуществованиями и последствиями, т. е. Ж. есть постоянное приспособление внутренних отношений к внешним», как это выражено было Гербертом Спенсером. Все эти определения, как видно, стремятся дать лишь внешнюю описательную характеристику Ж., вовсе не касаясь сущности ее. Дальнейшие определения проникают уже глубже в этот вопрос. Ж., по Бленвилю, есть двоякое внутреннее движение соединения и разложения — общее и непрерывное, а по Клоду Бернару — Ж. характеризуется явлениями двоякого порядка: созидания, или организующего синтеза, и смерти, или органического разрушения. Ж. вырастает на почве этих явлений организации и дезорганизации, и так как органический синтез является исключительным достоянием живых образований, то Клод Бернар прибавляет, что Ж. есть созидание, есть творение. Созидание выражается в накоплении запасов в теле, в росте и развитии тканей и органов и в ремонте разрушающихся во время Ж. элементов тела; а разрушение лежит в основе развития живых сил в организме и продуктов утилизируемых им, т. е. в основе разнообразных функций организма. Жизненные функций вырастают таким образом на смерти живого вещества и, следовательно, в известном смысле в основе Ж. лежит смерть. Для возможности поддержания функций требуется восстановление разрушенного живого вещества. Этим заняты созидательные силы организма. Созидание и разрушение являются, таким образом, основными условиями Ж. Без разрушения — не было бы отправлений, не было бы жизненных функций; без созидания Ж. длилась бы мгновение. Сказанное применимо к Ж. как простейших, так и самых сложных животных и растительных организмов. Это прижизненное разрушение органов тела доказано особенно при деятельности активных органов, как-то: мышц, желез и центральной нервной системы; признание рядом с этим идущих в них процессов созидания является уже прямой необходимостью, так как без них органы эти, истощившись, перестали бы скоро действовать. Митчерлих, касаясь химической характеристики жизненных явлений, указывал на то, что Ж. есть гниение, и это мнение разделяется Гоппе-Зейлером, говорящим, что жизненные явления не имеют других более близких и полных аналогий, как процессы гниения, а так как последние относятся к категории бродильных процессов, то Клод Бернар справедливо заключает, что все процессы прижизненного разрушения живого вещества элементов тканей и органов сводятся в результате к брожению, т. е. к разложению сложных органических соединений, а не к прямому окислению или сгоранию их, как это допускалось раньше. Действительно, в настоящее время успешнее всего можно защищать, с точки зрения биологии, положение, что Ж. есть брожение, а не горение. Носителем Ж. является клеточное вещество, из коего выстроены ткани и органы тела, крайне нестойкое и способное, наподобие взрывчатых веществ, разлагаться на простейшие соединения с образованием углекислоты, воды и азотистых соединений под влиянием внутренних и внешних возбудителей (Пфлюгер). Этот жизненный порох, служащий при разложении источником развития живых сил, утилизируемых организмом, дан самой клеточной протоплазмой и он способен к взрывчатым прижизненным разложениям вне доступа свободного кислорода; это доказывается, между прочим, тем, что холоднокровные животные могут, например, в атмосфере чистого воздуха или азота продолжать развивать в течение ряда часов углекислоту, воду и азотистые продукты разложения и проявлять жизненные функции, пока длится это взрывчатое разложение (Спалланцани, Пфлюгер). В ядерном веществе тех же клеток, по-видимому, преимущественно локализируются свойства созидать разрушающийся во время Ж. жизненный порох, по крайней мере в пользу этого имеется немало фактических указаний. Таким образом, для двух главных характеристических течений Ж. — разрушения и созидания живого вещества, имеются два физических субстрата.

Агентами обоих этих течений — разрушения и созидания — являются, по-видимому, особые бродила или ферменты, вырабатываемые клетками организма. По крайней мере, большинство процессов превращения и разрушения веществ в живом теле совершается по типу брожения. Начиная с пищеварительного канала, где воспринятые вещества подвергаются пищеварительным ферментам для переведения их в удобовсасываемое состояние и переходя к прижизненному превращению уже отложенных в тканях веществ, легко видеть, что и эти последние превращаются по типу бродильному. В одних случаях ферменты этих превращений открыты в клетках различных органов, в других же о присутствии их заключают по характеру разрушения веществ: если характерная сторона этих химических изменений не объясняется процессами прямого окисления или восстановления, то они являются последствием бродильных процессов, в которых сами живые клетки организма играют роль организованных ферментов. Анализируя химические явления в организме с этой точки зрения, исследователям пришлось убедиться, что углеводистые, жировые и белковые вещества, входящие в состав живых тканей, превращаются и разрушаются везде или по типу просто брожений, или брожений путем окислений, причем бродилами являются или растворимые неорганизованные ферменты или организованные, т. е. сами клетки, действующие при содействии свободного кислорода или без его участия. Вследствие этого и является близкая аналогия между конечными продуктами разнообразных брожений и продуктами разрушения веществ в сложных животных организмах. Имеются, кроме того, намеки, что и агенты синтеза веществ, т. е. созидания, относятся к ряду тел, действующих наподобие ферментов. По крайней мере, решаются уже говорить о ферментах, обуславливающих органопластику, т. е. восстановление живой протоплазмы (Данилевский); о химозине, превращающем пептоны в белок-альбумин, необходимый для питания и роста тканей, и весьма распространенном в теле, о фибринопластине, производящем то же, что и химозин, только в щелочной среде, и о регулировании действия обоих этих ферментов двумя другими ферментами: стимулином — усиливающим и депримином — задерживающим деятельность органопластических ферментов. Таким образом два основных химических течения Ж. — разрушение и созидание живого клеточного вещества, скорее всего могут быть подведены под тип брожения. Неудивительно, что и многие другие общие явления Ж. носят характер бродильных процессов. Так, процесс возникновения Ж. в яйце, вследствие внедрения в него микроскопического по величине семенного живчика и вызывающего между тем громадные последствия в развитии, росте плода и т. д. с развитием при этом газообмена в яйце, тепла и т. д., представляет большие аналогии с бродильными процессами и дает повод думать, что Ж. в ее первом источнике обязана действию на яйцо одного или многих сложных и могучих бродил, носителями которых являются семенные живчики и яйца. Циклообразность явлений Ж., т. е. периодически повторяющиеся промежутки между работой и отдыхом, между бодрствованием и сном, также легче всего объясняются с точки зрения развиваемой аналогии между Ж. и брожением. Как Ж., так и брожение ослабляются, замедляются благодаря накоплению в среде, где действуют клеточные элементы, продуктов прижизненного разрушения или превращения веществ. По удалении их вновь наступает бодрствование, вновь появляется брожение. Спирт, хлороформ, эфир, цианистый потассий прекращают ферментативную деятельность бродильной дрожжевой клетки и аналогично с этим деятельность элементов животного тела и в особенности нервных центров, деятельность которых по преимуществу носит характер ферментативный. Они направляют ко всем почти органам нервные импульсы, т. е. молекулярное движение, подобно тому как это делают (по Либиху и Негели) ферменты по отношению к разлагаемым ими веществам, которое, будучи крайне слабым по силе, вызывает, однако, огромные взрывы, частые разложения в сфере мышц, желез и т. д. Но и миру психических явлений, как он ни далек он от материальных физико-химических процессов, лежащих в основе их, тоже присуща характеристическая особенность бродильных процессов; и как минимальные дозы бродильного вещества, попав в подходящую вещественную среду, могут обусловить ряд обширных и продолжительных изменений и разложений, так и невесомые, незначительные с виду чувство или мысль, запав со словом в сознание человека, могут служить импульсом к обширным переворотам в области духовной и телесной жизни как отдельного человека, так и народов. Пока нет аналогии более плодотворной и верной чем та, которая проводится между явлениями Ж. и ферментативными процессами, и поэтому вернее всего будет выразиться с точки зрения биолого-химической, что Ж. есть брожение.Чем отличаются живые существа от мира неодушевленных предметов? Со стороны бросается в глаза то, что все живое состоит из клетки или клеточных образований, снабженных в большинстве случаев протоплазмой, оболочкой и внутри ядром. Клетки эти дифференцируются, складываются в разнообразные ткани и органы, взаимно связанные между собой как путем кровеносных сосудов, так и нервов. При всем дифференцировании сложных животных тел на ткани и органы с различными функциями, с целью более совершенного выполнения их, все части тела все же солидарно связаны между собой кровью и нервной системой в видах объединения их совокупной деятельности, направленной к сохранению анатомической и физиологической целости организма. При этом форма, взаимное расположение и сложение как отдельных органов, так и всего тела, в общем, представляют для животных одного и того же рода один и тот же в основных чертах постоянный тип. Относительно химического состава живых образований следует указать, что они выстроены из сложных углеродистых органических соединений, состоящих из 3—4—5 и даже более простых элементов, среди которых азотистые соединения занимают первое место; в общем в состав животных тел входит всего только 12 простых элементов: углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, хлор, калий, натрий, кальций, магний и железо. К ним следует прибавить в самых небольших количествах еще кремний, фтор, йод и бром, в особенности в растительных организмах. Таким образом, постоянной составной частью живых образований служит всего 1/5 всех известных нам пока простых элементов, которых насчитывается более 60 [1]. Эти 12 элементов представляют, следовательно, характерные особенности. Многие из них представляются в газообразном виде и способны давать газообразные соединения вроде углекислоты, аммиака, сероводорода и т. д. Все обладают более легким удельным весом и, следовательно, большей подвижностью атомов; соединения их легко растворимы в воде; все — плохие проводники тепла и электричества и обладают высоким запасом теплоты. Этими перечисленными особенностями данных элементов обуславливаются многие типические черты жизненных функций, как-то: обмен веществ, основанный на подвижности, нестойкости сложных органических соединений, легкое выведение продуктов обмена, сохранение животной теплоты и т. д. Все разнообразие органических соединений, встречающихся в живых образованиях, сводится к разнообразнейшему сочетанию этих элементов по 3—4—5 и в различных пайных количествах. Со стороны своего состава, как видели раньше, живые существа беспрерывно меняются, живая протоплазма беспрерывно разрушается, в особенности во время функций, и вновь созидается. Продукты обмена выводятся наружу (выделения), новые вещества вводятся и усваиваются (питание). Среди поглощаемых живыми образованиями веществ извне поглощение кислорода, необходимого для жизни, стоит на первом месте и вместе с выделением углекислоты обособляется в особую важную функцию дыхания. Кислород нужен не для прямых окислений, а для восстановления разрушенных частиц протоплазмы; он переходит в интрамолекулярный кислород, который тратится при взрывчатом разложении вещества в живом теле в форме углекислоты. Пфлюгер считает, что этот фиксируемый тканями кислород как бы заводит часы Ж. Вечный обмен веществ, поддерживаемый во время Ж. между живым существом и окружающей его средой, является главным отличием между живыми и безжизненными образованиями. Что касается деятельности, то живые тела отличаются тем, что поводы или толчки к деятельности кроются как бы в них самих, что выражается способностью к самовозбуждению, к самодеятельности и произвольности. Они развиваются путем превращения клеточных образований по плану, как бы данному внутри самого организма, они размножаются, давая из себя отпрыски или почки, развивая семя и яйца; они заключают в себе внутреннюю питательную среду, пропитывающую их (растения и низшие организмы) или циркулирующую в особых сосудах кровеносных и лимфатических (кровь и лимфа). Лимфа и кровь составляют внутреннюю среду, в которой живут тканевые элементы и гарантирующую им на время независимость от окружающей среды. Они обладают чувствительностью, многие — способностью к передвижениям непроизвольным и произвольным. Все живые существа проходят через известный цикл различных стадий превращений, через различные возрасты для того, чтобы под конец погибнуть. Все рожденное уже приговорено с момента первой зари Ж. — к смерти. Таков неумолимый закон Ж. После смерти все живое подвергается разрушительному действию физико-химических сил природы и подвергается гниению и тлению, переводящим составные части животного или растительного трупа в элементы неорганической мертвой природы. В противоположность всему этому безжизненные тела бывают или аморфны, или кристаллической формы, большей частью ограниченными прямолинейными поверхностями. По составу бывают большей частью двухэлементными или 2+2 и т. д. В них протекают процессы разрушения, выветривания под влиянием внешних условий, но нет вовсе противоположных процессов созидания, размножения; растут они не под влиянием внутренних им присущих сил развития, а наложения снаружи химически подобных им частиц вещества, как, например, кристаллы льда, застывающие на окнах; они не обладают никакими органами, а следовательно, не размножаются, лишены кровообращения, чувствительности, движения и т. д. Что касается отличия между Ж. животных и растений, то оно касается только некоторых функциональных сторон Ж., но не подрывает общих основ жизненных функций, о коих речь была выше. Растения суть по преимуществу живые механизмы синтеза веществ, созидания и в несравненно более слабой степени орудия разложения или анализа; вследствие этого они развивают во время Ж. малое количество живых сил, т. е. образуют лишь самую ничтожную степень тепла, представляют почти полное отсутствие активных движений, отсутствие сознательной чувствительности и всяких проблесков психической деятельности; понятно, что вещества, усваиваемые ими из почвы и воздуха, должны, накопляясь в растениях и превращаясь созидающими силами их клеток в живое клеточное вещество, идти беспрерывно на рост их и на размножение. Характеристичной особенностью растений и служит беспрерывный рост их во время Ж., периодически задерживаемый и усиливаемый сообразно с временами года, с периодическими сменами холода и тепла. Единственным актом в Ж. растений, во время которого деятельно развиваются живые силы, это акт размножения, т. е. цветения и образования плодов, который и сопровождается усиленным газообменом и произведением тепла. В этом как раз периоде происходят особенно деятельно в растениях и процессы взрывчатого разложения, разрушения клеточного вещества, служащие источником развития живых сил, необходимых для осуществления высшего назначения растения — его размножения. Прорастание семян, как акт в высшей степени деятельный в Ж. растений, также сопровождается деятельным обменом не только в синтетическом направлении, но и в аналитическом, вследствие чего он и сопровождается, как известно, сильным развитием тепла. Таким образом в растениях мы встречаемся с более или менее резко выраженными превращениями и разложениями клеточной протоплазмы только в наиболее деятельных фазах Ж. Вот почему акт цветения истощает большинство растений, замедляет в них вегетативные процессы и служит нередко финалом их Ж. Если аналитические функции растительной протоплазмы крайне слабы сравнительно с таковыми же функциями животной клеточной протоплазмы, то дело как раз стоит наоборот относительно синтетических свойств ее. Эти последние изумительны в растительной протоплазме, так как она из простейших неорганических соединений, забираемых ею извне, т. е. углекислоты воздуха, азотных солей почвы и т. д., рождает живую клеточную протоплазму, не имеющую ничего общего с ними, тогда как животная протоплазма способна создавать себе подобное вещество только из готовых, сложных органических соединений, стоящих со стороны своего элементарного состава очень близко к веществам, из которых выстроены сами живые клетки. С общей точки зрения для теории Ж. несравненно больший интерес представляет синтетическая деятельность растительных клеток, представляющая одну из величайших тайн. И в Ж. животных организмов различают так называемые растительные процессы, или явления растительной Ж., от процессов животных, или явлений животной Ж. К первым относят процессы питания, дыхания, обмена веществ, роста и размножения, общие как растительным, так и животным индивидуумам; ко вторым же — явления преимущественно свойственные животным, каковы — область движений, чувств, психических отправлений с венцом их — сознанием и волей. Хотя и среди растений мы встречаем такие, которые обнаруживают видимую чувствительность к внешним раздражениям и способность к движению (например, мимоза, мухоловка и т. д.), но ближайшее знакомство с предметом показало, что явления эти не имеют ничего общего с нервными животными актами. Таким образом, растительной Ж. организмов поддерживается их анатомическая и физиологическая целость, а также гарантируется и продолжение рода, тогда как животная Ж. лежит в основе отношений организмов как между собой, так и со всей остальной окружающей их средой. Впрочем, это подразделение Ж. животных на растительную и собственно животную Ж. не выдерживает строгой критики, так как в сложных, более совершенных организмах чувствующие и двигательные акты принимают самое деятельное участие в явлениях питания, обмена веществ и размножения, и последние немыслимы без первых.

Кроме того, различают три формы Ж.: форму скрытую, колеблющуюся и постоянную. В первой отсутствуют все жизненные проявления, но элементы еще жизнеспособны и, попадая в соответственные условия света, тепла, влажности и т. д., начинают жить нормальной Ж. Сюда относится мир многих низших организмов — коловраток, колпод, тардиград, многих бактерий, кокков, и, наконец, растительные семена. В сухом виде, в сухой среде они могут хранить в себе Ж. в скрытой форме многие годы и не терять жизнеспособности. Принимали даже, что зерна хлебные, пролежавшие в египетских гробницах в течение 2—3 тысячелетий, не теряют способности к произрастанию. Во всяком случае, живучесть некоторых сохраняется десятками, а иногда и сотнями лет. Форма Ж. колеблющаяся есть та, образцом которой может служить лучше всего Ж. растительного царства — всем известно в какой резкой зависимости находится она от внешних условий, в особенности t°, влажности, света и т. д. Каждому известно, как все растительное царство замирает в течение холодных осенних и зимних месяцев и развертывается с первыми теплыми лучами весеннего солнца. Многие животные, склонные к зимней спячке, во время которой резко ослабляются все жизненные функции, например сурки, медведи, летучие мыши, лягушки и т. д., служат также образцом этой зависимости Ж. от внешних условий. Все эти факты как скрытой, так и колеблющейся формы Ж. ясно доказывают, что Ж. является частным выражением круговращения материи и сил природы в условиях, данных живыми организмами, имеющими свой modus faciendi в деле переработки и превращения как сил, так и материи. Форма Ж. постоянная, как бы независимая от колебаний в окружающих организм условиях и к которой принадлежат все высшие классы животного царства, с человеком во главе, обуславливается существованием внутри организмов внутренней питательной и согревающей среды крови и лимфы и внутренних регуляторных нервных механизмов, отстаивающих status quo организма в течение более или менее долгого времени, вопреки резким колебаниям окружающих условий. По истощении этой внутренней среды и расстройстве нервных регуляций, форма постоянной Ж. исчезает и зависимость Ж. от окружающих условий начинает резко выплывать. Заканчивая этот очерк, можно сказать, что Ж. есть продукт взаимодействия внешних условий среды и внутренних условий, данных самим организмом.

Ср. Тревиранус, « Biologie» (1802—22); Шульц-Шульценштейн, «Die Verjungung d. menschlichen Lebens» (1850); Молешотт, «Der Kreislauf des Lebens» (1875); Фихте, «Anweisung zu einem seligen Leben» (1806); Краузе, «Die reine Lebenslehre zur Begründung der Lebenskunstwissenschaft» (1843); Юнг, «Das Geheimniss der Lebenskunst» (1858); Прейер, «Ueber die Erforschung d. Lebens» (1873); Л. Попов (Эльпе), «Ж. как движение»; Тарханов, «Жизнь как брожение» («Вестник Европы», 1886); его же, «Долголетие животных, растений и людей» («Вестник Европы», 1890—91); Клод Бернар, «Общая физиология. Явления общие животным и растениям» и статьи Пфлюгера по общей физиологии.

И. Тарханов.

Примечания[править]

  1. Всех простых тел в 1889 г. Менделеев приводит 66. Менее были известны в то время еще 11.