Начало и вечность жизни в геологии и геохимии.
В тесной связи с вопросом о космичности жизни стоит вопрос, проникший в науку извне, из религиозных и философских построений, одна из семи мировых загадок Дюбуа Реймона [1]* — вопрос о происхождении жизни. Его постановка и его значение совершенно меняются, будет ли жизнь признана всемирным — космическим — или земным явлением.
Вопрос этот постоянно ставится в науке, имеет большую литературу и сложную историю, но с точки зрения жизни как космического явления его постановка отнюдь не является неизбежной и необходимой.
Напротив того, совершенно ясно, что если жизнь есть космическое явление, происходящее всегда в определенных условиях существования планеты, то она всегда проявляется где-нибудь в мироздании, где существуют отвечающие ей термодинамические условия. В этом смысле можно говорить об извечности жизни и проявлений ее организмов, как можно говорить об извечности материального субстрата небесных тел, их тепловых, электрических, магнитных свойств и их проявлений.
С этой точки зрения столь же далеким от научных исканий будет являться вопрос о начале жизни, как и вопрос о начале материи, теплоты, электричества, магнетизма, движения. В этой плоскости вопрос может быть поставлен в философии, и так он ставится, но он не может являться объектом научного искания. В науке вопрос о начале жизни должен ставиться в конкретной обстановке независимо от того, имела ли жизнь вообще когда-нибудь начало. Также изучали мы в науке вопросы движения или материи или энергии, не касаясь вопроса о их вечном или временном существовании во Вселенной. Лишь в научных космогониях — философских обобщениях — мы подходим к испытанию этих вечных загадок.
Если бы даже мы стали рассматривать жизнь как космическое явление в другой плоскости — в миропредставлении тех физиков, которые считают ее появление маловероятным событием в мировом хаосе, — то и здесь для нас не оказалось бы места для научной постановки этого вопроса, так же как нет места для научного изучения абсолютного случая. Извечность жизни во Вселенной не предрешает ее извечности на нашей планете. На Земле она может быть новым явлением.
Признавая извечность жизни в Космосе, возможен вопрос — когда жизнь появилась на нашей планете?
Решение этого вопроса имеет большое значение для правильного понимания задач, разбираемых в этом труде.
В науке сейчас установилось ошибочное убеждение, что постановка этого вопроса вытекает из научных фактов. Предполагается как будто, что на Земле, несомненно, существовали условия, когда жизни не было и появились новые условия, когда жизнь началась. В действительности это есть только одна из возможных научных гипотез, не противоречащая в известной форме ее изложения научным фактам, по из них не вытекающая. Совершенно также не противоречит научным фактам — данным опыта и наблюдений — предположение, которое, хотя и менее обычно, однако не раз делалось, например, Кернер фон Марилауном, что жизнь на Земле извечна и что не было времени, когда на Земле не было бы организмов, даже больше того, Кернер фон Марилаун совершенно правильно считал возможным допускать, что некоторые группы организмов — хлорофиллоносные растения — наблюдались на Земле в течение всего геологического времени.
Сознание необходимости признания начала жизни на Земле так глубоко проникало в науку, что забылось его недавнее происхождение.
Оно имеет лишь столетнюю давность. Раньше вопрос о начале зарождения жизни на Земле подымался в философских и религиозных построениях; он входил в космогонические системы, но наука стояла совершенно вдалеке и в стороне от него. Не было научных фактов, заставлявших подымать эти вопросы,
В начале XIX в. Кювье было высказано удивление, что ему приходится научно ставить вопрос о начале жизни на Земле. Из этой вновь возникшей идеи Кювье сделал огромные выводы, новые и неожиданные. Исходя из казавшихся ему неопровержимыми геологических фактов, он считал необходимым предположить, что жизнь на Земле возникала несколько раз, что были периоды геологических катастроф, когда она исчезала или замирала и затем — в новых формах — вновь возникала.
Вопрос о начале, о возникновении жизни на Земле был поднят в науке в начале XIX столетия под влиянием, с одной стороны, неверных и неправильно понимаемых, как мы теперь знаем, геологических наблюдений, а с другой — под влиянием того, что наука была охвачена космогоническими обобщениями, по существу ей чуждыми [...], но изложенными в научной форме и вошедшими в научное мировоззрение.
Оба эти явления охватили науку уже в первой четверти XIX столетия и лишь в конце XIX — начале XX в. начало меняться в ученой среде отношение к этим выводам и гипотезам.
Казалось, необходимость постановки вопроса о начале жизни на Земле вытекала из геологических наблюдений. Углубляясь в строение земной коры, исследователи встретились со слоями наиболее глубокими и древними, в которых не было ни окаменелостей, ни отпечатков организмов. Всюду на земном шаре, где бы человек ни углублялся в древние слои, он встречался с лишенными организмов, т. е. жизни, азойными — безжизненными — слоями так называемой архейской эры. Эти слои являлись мощными, более, может быть, мощными, чем те слои, в которых царила жизнь. Казалось, мы имели реальный факт отсутствия жизни на Земле, доказанный наукой.
Так этот факт и был воспринят в первое время большинством исследователей. В этих безжизненных отложениях видели остаток «первичной земной коры», отлоясения, происшедшие в отсутствие жизни, без участия живого вещества.
Ставился вопрос, когда же она появилась?
Однако по мере того, как углублялось научное исследование, можно было убедиться, что такое объяснение неверно. Неуклонно во всех местах земной коры оказывалось, что никаких следов первичной земной коры мы не видим, везде, где только стали изучать эти азойные отложения точно и внимательно, могли убедиться, что они являются сильно измененными, метаморфизованными осадками, в которых были остатки организмов, но до нас не дошли, исчезли и до неузнаваемости изменились. И прав один из самых глубоких и точных исследователей этих архейских отложений, известный финский геолог Седергольм [2]*, который в результате своих многолетних исследований приходит к общему выводу, что условия самых древних архейских отложений очень близки к современным и происходили в присутствии и при участии живого вещества.
Сейчас этот вывод является господствующим в научной среде и едва ли может быть поколеблен.
Одновременно та же необходимость вопроса о начале жизни вытекала из космогонических представлений, охвативших научное мышление. Великие астрономические открытия XVIII в., особенно открытия старшего Гершеля, чрезвычайно расширили наше знание звездного мира. В нем мы начали чувствовать не хаос, а новую стройную систему или системы, много более грандиозные, чем та, какую выявила нам наша солнечная система. Под влиянием новых открытий и развития небесной механики старые космогонические идеи получили новые формы. Лаплас, точный ученый и великий математик, придал блестящую форму, связанную с научным материалом его времени, космогонии солнечной системы [3]*. Космогонические идеи и системы, которые рисовались в XVII и XVIII вв. и больше по форме примыкали к философии [4]*, чем к науке, — космогонии Декарта, Бюффона, Райта, Сведенборга, Ламберта, Канта, — были заменены новой, тесно связанной с достижениями небесной механики и наблюдательным материалом астрономии того времени. Космогония получила в ней новое значение в научном мировоззрении. По этим, проникшим научное мировоззрение XIX в. космогоническим воззрениям Лапласа, Земля проходила через стадию высокой температуры, газообразного или жидкого состояния, через условия, не дававшие места на ней жизни. Казалось, что геологические наблюдения — наблюдения над азойной первичной корой — служили ее подтверждением.
Однако одновременно с крушением понятия о первичной коре шло изменение и космогонических воззрений. Наряду с каитлап-ласовской гипотезой, появились новые гипотезы, строившие совсем другие формы былого небесных миров и, в общем, столь же хорошо объяснявшие многие наблюдаемые факты, и столь же, может быть, недостаточные для охвата их всех, во всем их все увеличивающемся разнообразии. Гипотеза Лапласа потеряла то значение, какое она имела в XIX столетий. Среди существующих сейчас космогоний есть такие, которые открывают другие проспекты для жизни, совместимые с ее вечностью на нашей планете. Не говоря о стоящих в стороне представлениях о неизменности общей картины Мира, отрицающей те эволюционные изменения, которые даются другими космогониями (такова, например, космогония Чольбе [5]*), есть космогонии и эволюционного характера, допускающие извечное состояние жизни на Земле.
К ним, например, относится своеобразная космогония Фехне-ра [6]*, допускающая такое состояние Мира, когда не было ни живого ни мертвого, а было особое космоорганическое состояние вещества, давшее начало и неорганическому (мертвому) и органическому (живому). Эти спекуляции Фехнера, стоящие далеко от точной научной работы нашего времени, по ней не противоречащие, приводят, как известно, к представлениям о небесных телах, как бы одаренных жизнью. Здесь уже меняется даже и само представление о жизни по сравнению с научным, а потому оно должно быть оставлено в стороне в научной работе [7]* [10]. (Ф. 518, он. I, д. 49, лл. 40-44).
Чуждый науке в своей основе характер космогонии ясно виден уже и в том, что мы имеем одновременно много космогоний, резко противоположных, которые, однако, все имеют одинаковое право на существование. Если мы попытаемся охватить сейчас еще живые космогонии, т. е. те, которые имеют сторонников и могут оказывать влияние на человеческую мысль как построения, не противоречащие современному культурному миропониманию, мы увидим, что число их не менее числа живых философских систем.
В этой множественности равноценных космогоний ярко сказываются чуждые науке основные черты их создания.
В связи с этим они менее зависят от подтверждения их фактами, чем научные истины. Они останутся незыблемыми для тех, кто захочет их принимать, даже тогда, когда подтверждавшие, казалось, их научные факты получат другое объяснение.
Это мы можем видеть и на данном примере. Земной первичной коры — застывшей коры расплавленного шара Земли, лишенного жизни, не оказалось среди наблюдаемых геологических фактов. Но это никоим образом не отразилось яа кантлапласовской гипотезе. Мы только отнесли предполагаемую в ней стадию Земли в более древний период, чем самые древние нам доступные геологические слои Земли. Мы должны отнести ее к тем временам, которые не отразились на изучаемой в геологии истории Земли, — перенести на космические, догеологические периоды земной истории.
Иногда пытаются обосновать необходимость принятия космогонических предпосылок для начала жизни иным путем. Считают, что они не зависимы от формы космогонии, а связаны с лежащим в ее основе принципом эволюции. В астрономии, геологии, биологии выдвигается принцип эволюции как основа всех изучаемых в этих областях знания явлений. Думают, что эволюция необходимо требует начала для объекта, в котором она проявляется, — для мироздания, Земли, жизни [8]*. Нельзя, однако, забывать, что космогонии могут быть основаны и не на эволюционном принципе или не на одном эволюционном принципе. Для таких космогоний необходимость начала жизни отнюдь логически необязательна. Но даже и для космогоний чисто эволюционного типа далеко не всегда обязательно допущение существования начала эволюционного процесса. Я не могу здесь вдаваться в рассмотрение этого вопроса более философского, чем научного интереса, тем более что для данного частного вопроса о зарождении жизни на Земле, начало ее, если бы они при эволюционном процессе должно было бы существовать, надо отнести к тем космическим стадиям эволюции нашей планеты, которые пройдены ею до начала геологической ее истории, ибо в геологической летописи мы не видим никаких фактов, которые бы указывали на без- жизненные эпохи земной истории. А эти стадии жизни Земли в геохимии не отражаются.
В частности, в явлениях, изучаемых в геохимии, нет ни одного сколько-нибудь серьезного указания на ход геохимических процессов в отсутствие жизни. Присутствие живого вещества, его участие в земных химических процессах, ясно видно в самых древних, доступных точному геологическому изучению отложениях. А если мы не можем этого заметить, мы должны признать, что таких азойных периодов в геологические эры не было, ибо минералогические и геохимические явления изучаются с точностью, достаточной для этого вывода.
Поэтому с геологической точки зрения у нас нет никаких оснований ставить этот вопрос. Можно было бы, однако, думать, что его надо поставить на разрешение с биологической точки зрения. Здесь мы имеем явно эволюционный процесс в истории организмов, являющийся процессом развития, а не круговорота, если мы примем во внимание не все живое вещество, а отдельные виды и роды организмов. Для организмов в целом, в живом веществе, охваченном во всем его сложном складе, мы не замечаем, как увидим ниже, эволюционного процесса в геологическом времени.
Обращаясь к видам и родам организмов, мы наблюдаем в палеонтологии эволюционный процесс, идущий в одном направлении.
Но, к сожалению, палеонтологические данные не дают никаких указаний на начало процесса. По-видимому, древнейшие отложения так метаморфизованы, что остатков организмов не осталось. Там, где они сохранились, в докембрийских пластах, мы уже видим сложный расцвет жизни, указывающий, что мы, может быть, здесь дальше от начала жизни, чем от теперешнего времени.
Путем палеонтологических наблюдений мы не можем, таким образом, подойти к выяснению условий начала жизни.
Были попытки к тому же вопросу подойти другим путем, исходя из соображений, связанных с морфологическими особенностями организмов. Так, некоторые биологи, например Рейнке [9]*, указывают на те затруднения, которые получаются при предположении вечности жизни, для некоторых вопросов, связанных с фи-логенезисом или селекцией. Однако едва ли следует придавать особое значение возражениям этого рода. «Затруднения» в науке не являются препятствием к изменению воззрений, тем более что они всегда связаны не с данными явлениями, например фило-генезиса и селекции по существу, а с определенным господствующим в данный исторический момент их пониманием. Если бы научно было доказано, что в геологических условиях Земли не могла из мертвого зародиться жизнь, пришлось бы известным образом изменить наши представления о тех или иных биологических явлениях, и только. Это сделать тем более легко, что сейчас в области биологических наук мы имеем, именно в тех их частях, которые касаются общих вопросов биологии, чрезвычайное проникновение их чуждыми науке философскими построениями [10]*. Эти части биологии могут быть самым простым образом изменены без того, чтобы от этого потерпел ущерб хотя бы один мелкий факт, научно установленный. Как раз в приводимых Рейнке примерах имеем мы те области биологии, в объяснениях явлений которых имеют очень большое значение воззрения, вошедшие в науку, подобно космогоническим гипотезам, извне. Такие выводы должны приниматься нами с осторожностью.
Лучше всего можно выяснить право на существование гипотезы об извечности живого вещества па Земле в геологическое время, если попытаться оценить противоположные гипотезы — представления о том, что жизнь в геологическое время имела свое начало, что среди мертвой материи каким-то путем зародилось или зарождается живое вещество (организм).
При таком рассмотрении прежде всего мы сталкиваемся с основным фактом наблюдения, который стал считаться чрезвычайно вероятным, а иногда и несомненным со второй половины XIX столетия, после работ Пастера. Считают, что живой организм всегда начинается из живого же организма, что нет самопроизвольного зарождения жизни. Нельзя забывать, что это научное представление новое и что не только недавно ученые-биологи мыслили совершенно иначе, но что и сейчас не прерывается научная работа над опытной проверкой этого положения, причем существуют и работают отдельные исследователи, которые считают это общепринятое положение ложным, допускают самопроизвольное зарождение живого в мертвой среде.
Оставляя пока их в стороне, мы должны признать, что сейчас господствует воззрение, что живое происходит только от живого — omne vivo е vivo, omne vivum ex ovo — все живое от яйца, от зародыша. В последнее время мы замечаем дальнейшее логическое развитие этого принципа непрерывности жизни, но, хотя оно охватывает широкие круги биологов, его значение в истории научного мировоззрения более второстепенное, так как оно по существу вносит лишь вторичные черты в общее явление.
Omne vivum е vivo — эта аксиома вошла медленно и не сразу в научное сознание. Очевидно, в науке для высших растений и для высших животных она давно, издревле, была ясна, потому что она была ясна и в обыденной жизни и проникала в философию. Но для низших растений и животных, например для насекомых, раков, рыб, морских организмов, самопроизвольное зарождение сохранялось в науке для тех или иных групп или классов вплоть до 1830-х годов [11]*. Но это самопроизвольное зарождение происходило или в живой среде или в среде, связанной с жизнью. Оно противоречило принципу omne vivum ex ovo, но не принципу omne vivum е vivo.
Этот последний принцип был в ясной форме провозглашен в 1668 г. Ф. Реди (1626 — 1698) Си, который вместе с тем связал его с теологическим познанием окружающего. Из него он вывел резкую границу между живым и мертвым. (Ф. 518, on. I, д. 49, лл. 45 — 49).
Обобщение Реди проникло окончательно в науку лишь почти через столетие после великих опытов Спалланцани, лишь после блестящих открытий К. М. Бэра в начале XIX столетия и Пастера во второй его половине [12]*. С тех пор сторонники иных воззрений отошли в закоулки научной работы [13]*.
[1]* Reymond Е. Du Bois. Reden, Bd 1. Leipzig, 1886, S. 391.
[2]* Sederholm. Bulletin de la Comission geologique de Finlande. Helsinki. (Так у В. И. Вернадского.)
[3]* Сам Лаплас, по-видимому, не придавал своей гипотезе того значения, какое она имела в действительности. Смотрите: Бело Э. Современные космогонические идеи. Перевод с франц. П. Юшкевича «Новые идеи в астрономии». Сб. № 3. СПб., 1914, с. 83.
[5]3i* о Чольбе смотрите биографический очерк: lohnson Е. Altpreussische Monats- schrift, 1873, Bd X, Heft 4, S. 338 — 352; Ланге Ф. А. История материализма и критика его значения в настоящее время. Перевод Н. Н. Страхова, т. II. СПб., 1883, с. 116.
[6]* Смотрите Fechner G. Einige ideen zur Schopferungs- und Entwickelungsgeschi-chte der Organismen. Leipzig, 1873.
[7]* Из русских философов на точке зрения развития идей Фехнера стоит Гиляров. Смотрите Гиляров А. Н. Философия в ее существе, значении и истории, т. I. 2-е изд. Киев, 1918, с. 128. Он по существу присоединяется к той оценке значения идей Фехнера, на которое указывал в свое время Лассвиц (Lasswitz Kurd. Gustav Theodor Feclmer. 2-te cermiderne Aufl. Stuttgart, 1902, S. 129, 133, 192).
[8]* Смотрите: Миног Ч. Что такое жизнь? М., 1913, с. 120.
[9]* Reinke J. Einleitung in die theoretische Biologie. Berlin, 1901, S. 547.
[10]* В. И. Вернадский снова и снова подчеркивает, что ни геологические, ни биологические данные в те (20-е) годы не позволяли научно обоснованно ставить вопрос о происхождении жизни. Говоря о чуждом науке проникновении философских построений, В. И. Вернадский, как и везде, имеет в виду «классическую» домарксовскую философию (смотрите Предисловие, с. 7, 8, и статью В. И. Кузнецова в Послесловии к книге В. И. Вернадского «Размышления натуралиста», кн. вторая. М., «Наука», 1977, с. 163 — 177).— Ред.
[11]* Mailer J. P. (1801 — 1858). Handbuch der Physiologie des Menschen, 1837, Bd I, S. 18. Бэр, принимая после работ Пастера (он писал в 1864 г.) доказанным отсутствие самопроизвольного зарождения для микроорганизмов, считал, однако, невозможным объяснение многих случаев их появления обычным путем (Ваег К. Е. Reden gehalten in wissenschaftli-chen Versammlungen und kleinere Aufsatze vennischten Inhalts, Bd I. 2 Aufl., 1886, S. 177).
[12] * Смотрите историю идей Пастера на фоне развития этих представлений (Du-claux Е. Pasteur, Histoire d'un esprit. Paris, 1896).
[13]* Cm. Hartmann E. V. Philosophie des Unbewussten. Leipzig, 1889, Bd II, S. 214, 216; Bd III, S. 63.
