В составе клеток мы встречаем прежде всего те же продукты, которые мы имели и раньше.

Мы имеем здесь:

воду и другие жидкости, лишенные жизни,
твердые или студенистые образования, имеющие значение скелета или опоры,
газы,
выделение запасных, нужных для организма веществ.

Все эти вещества необходимо исключить из состава клеток, если мы хотим обратить внимание только на ту часть их вещества, которая может обладать особыми свойствами. В составе воды организма мы обычно изучаем и состав воды клеток. В общем, это количество больше среднего количества воды в многоклеточных, по крайней мере наземных организмов. К сожалению, химический состав одноклеточных организмов нам известен недостаточно; анализов очень мало [1]*. Но из того, что мы знаем, мы видим колебания в количестве воды между 68 — 89%. Так пласмодий Aethalium septicum дает до 80 — 90% воды [2]*, лейкоциты человека — 88 — 51% [3]* и т. д.

Помимо воды, мы имеем в клетках и другие жидкости, сторонние их основному составу, и хотя количественно учесть их значение мы не умеем, мы можем утверждать, что оно очень велико. Эти жидкости заполняют вакуоли, находятся в клетках в виде капель.

В растворе в веществе клеток и в форме газовых вакуолей находятся и газы, которые заполняют иногда значительную часть объема клетки. И здесь мы должны довольствоваться общим впечатлением значительности этого явления, но не можем учесть его в количественных данных.

В каждой клетке находятся студенистые или полутвердые выделения скелета. Характер их различен, иногда они состоят из тончайших нитей, иногда более сложных образований. По-видимому, и для клетки мы имеем дело с большим весом этих частей их скелета сравнительно с весом клетки, так как, очевидно, они состоят из более плотного, а может быть, и более тяжелого вещества, чем главная масса вещества клетки. Но и здесь, кроме того, что эти вещества чрезвычайно распространены и составляют заметную часть образований клетки [4]*, никаких количественных данных мы не имеем.

Огромную часть содержимого клетки составляют запасные вещества. Иногда они составляют много больше 99%, например в таких клетках, где отлагается крахмал, в зернах или плодах, но и в обычной клетке эти запасные вещества самого различного характера — жиры, углеводы, сера и т. п. — должны играть огромную роль и составлять по весу значительную часть клетки.

Наконец, в клетке могут находиться остатки старой клетки, оставшиеся при ее делении, которые можно счесть отмершими, т. е. заведомо не обладающими жизненностью [5]*.

Включив все эти вещества, как несомненно принадлежащие, с одной стороны, к организму, а с другой — ничем не отличающиеся от обычной материи, вполне характеризуемой массой, энергией и химическим составом, в наше живое вещество, в организмах останется только небольшая, иногда ничтожная, часть их веса, которая обычно называется протоплазмой или как теперь, может быть, удобнее ее называют клеточной плазмой — цитоплазмой.

Но и по отношению к этой клеточной плазме у нас нет никаких оснований видеть в этом веществе что-нибудь особенное и отличное, считать его целиком материальным носителем жизни в составе организма, хотя бы в том смысле, в каком радиоактивный химический элемент может считаться носителем радиоактивности в составе минерала.

Строение цитоплазмы очень сложное. Удобной формой его рассмотрения будет то деление ее вещества, которое дается некоторыми из новых биологов [6]*, различающих в цитоплазме биоплазму, метаплазматические и параплазматические выделения и образования. Ясно из предыдущего, что все метаплазматические [7]* и параплазматические [8]* выделения и образования вполне принадлежат к рассмотренным ранее частям вещества организма и никакого сомнения в смысле принадлежности к живому веществу в употребляемом здесь смысле не вызывают. Таковы их образующие выделения гликогена, аледрона, целлюлозы, зерна пигментов и т. д. Следовательно, из общей клеточной плазмы остается сомнительной только та ее часть, которая носит название биоплазмы.

Но и сама биоплазма является чрезвычайно сложным образованием и, несомненно, большая часть ее по весу никакого отношения сама по себе к явлениям жизни не имеет. Неясно лишь значение остальной, хотя бы и небольшой по весу, ее части.

Но отношению к биоплазме сейчас мнения исследователей разделяются довольно резко, и существуют в науке воззрения самого противополояшого характера. До известной степени это одно уже служит указанием на степень нашего незнания.

Согласно одному из главных течений мысли, все вещество биоплазмы одинакового характера и как таковое не является носителем жизни. Носителем жизни является организм как целое, в одном из наиболее простых случаев клетка, но клетка целиком, а не ее биоплазма или какое-нибудь другое вещество, в нее входящее. Жизнь прекращается не с уничтоя^ением какого-нибудь вещества, а с разрушением определенной структуры, организации. Для нее, несомненно, нужны вещества определенных свойств и состава, но сами эти вещества не обладают жизненностью. Для нее нужна вода или кислород, или вещества, строящие биоплазму, но жизненными телами, «живыми веществами» в узком смысле этого слова эти тела не являются. Вещества биоплазмы, нужные для жизни, взятые сами по себе, столь же безжизненны, как вода, кислород, белки, жиры или углеводы. В той или иной форме к этому воззрению, одним из первых провозвестников которого был в 1860-х годах Брюкке [9]*, начинают склоняться очень многие из современных биологов [10]*. Существуют различные формы относящихся сюда теорий, которые имеют для нас одинаковое значение потому, что считают все вещество организма безжизненным, по существу с этой точки зрения однородным.

Несомненно, такого рода воззрения наиболее удобны для геохимического исследования живого вещества и вызывают меньше затруднений в объяснении его геологической истории. И если бы сейчас можно было считать это воззрение научно- общепринятым, то дальнейшая работа в геохимии в значительной мере упростилась бы.

Однако это не так. Существуют и противополояшые воззрения. Поэтому мы должны остановиться на них и так или иначе выяснить, почему мы, несмотря на их существование, считаем возможным в дальнейшем изложении оставить их без внимания.

Согласно этим воззрениям, в биоплазме есть вещество, снецифически отличное от обычного в том смысле, что оно является носителем жизни.

Какое это вещество, мы не знаем. Вначале предполагали, что это все вещество биоплазмы целиком, но легко убедиться, что при анализе этого представления мы неизбежно встречаемся со всеми теми затруднениями и, можно сказать, со всеми теми случаями, какие мы встретили в цитоплазме.

В составе биоплазмы [11]* приходится допустить существование всех тех тел, несомненно безжизненных, которые были нами найдены в цитоплазме. И все, что сказано было о них ранее, целиком может быть перенесено на биоплазму. Даже химические различия их не выяснены.

Химический состав биоплазмы известен чрезвычайно мало, несмотря на огромный научный интерес к его изучению. Имеющиеся химические анализы [12]* дают о ней явно неверное представление, как о случайной смеси разнообразных веществ и, очевидно, на этих результатах нельзя основываться для сколько-нибудь серьезных выводов.

К сожалению, мы не имеем даже ни одного элементарного анализа биоплазмы (так же, как и цитоплазмы), не возбуждающего серьезных сомнений. В этой области потрачено огромное количество труда на теории и споры, небольшая часть которого, употребленная на точный анализ, сделала бы многие из этих теорий излишними. Во всяком случае, значительная часть вещества биоплазмы может быть безбоязненно соединена с нашим живым веществом; она ничем реальным от него не отличается. Что же остается?

При решении этого вопроса мы сталкиваемся с теми изменениями воззрений на клетку, какие происходят сейчас в цитологии. Сложное явление природы — клетка — далеко не отвечает тем простым построениям, какие внесены в науку теоретической мыслью. Явление, здесь наблюдаемое, гораздо более сложно, чем обычно мыслится.

Для целей этой работы нет необходимости углубляться в те новые вопросы, которые здесь сейчас возникают. Пока мы можем счесть клетку общим и окончательным предельным элементом, из которого строятся организмы, как животные, так и растительные. Для наших целей изменения взглядов в области этих явлений не будут иметь значения. Необходимо, однако, иметь в виду, что ход научной работы в этой области как будто указывает нам на сложность клетки, на то, что она не является последним элементарным морфологическим элементом организма. Мы встречаем здесь такие образования, которые сами по себе представляют как бы независимые от всей клетки индивиды, несовершенные или редуцированные организмы, органеллы, как их некоторые авторы называют. Несомненно, некоторые из этих органелл являются важными элементами жизни и на них переносили и переносят иногда искания специфического материального субстрата жизни.

Впервые в 1831 г. Браун указал на ядро клетки, как на ее существенную составную часть, в 1870 г. впервые выдвинуто было значение других зернышек — пластид [13]*, к которым в позднейшее время было прибавлено еще несколько других, как будто индивидуализированных морфологических образований — хондриосом, хлоропластов и т. п.

Наиболее характерным и во многом загадочным явлением необходимо признать то, что, изучая эти морфологические образования, мы встретились с их независимым от других частей клетки происхождением. Для ядра оказалось несомненным, что оно происходит делением другого ядра, подобно тому, как клетка образуется делением клетки. Подобно тому, как omne cellula е cellula, пришлось признать, что и omne nuclear е nucleo, как нет создания клетки из составных элементов, так нет и создания из них ядра. Но когда ядро не образуется какими бы то ни было процессами в клетке из ее вещества, оно имеет свое собственное, независимое от остальной клетки вещество. Ядро имеет такое же непрерывное существование во времени, как и сама клетка.

Это представление было перенесено и на другие морфологически обособленные части клетки — на хондриосомы, пластиды и т. д. Однако здесь мы стоим на более шаткой почве, и эти теории встречают многочисленные возражения. Доказанными они считаться не могут, а для некоторых из этих образований и совершенно сомнительны [14]*.

Несомненно, однако, что своеобразная структура и независимое положение этих образований, хотя бы и одних ядер в клетке, заставляет со вниманием относиться к теориям, допускающим разнородность вещества клетки, в данном случае в биоплазме, с точки зрения его жизненных свойств.

Можно отличить здесь три разных типа теорий. Одни придают особый материальный жизненный характер организованным элементам клетки, главным образом ядрам. Другие выдвигают на первое место плазму, преимущественно ее белковые тела (живые белки). Наконец, третий тип теорий придает такой характер организованным элементам клеток в связи с примыкающей к ним плазмой, в сущности — биоплазме.

Среди морфологически обособленных частей плазмы огромное значение придают ядру, химически отличному от плазмы. Считают его вещество необходимым для жизни. Нельзя, однако, не отметить, что мы не можем считать доказанным нахождение ядра во всех клетках. Не удается до сих пор доказать существование ядра в некоторых бактериях и близких к ним организмах. Сторонники необходимости ядра для жизни объясняют это явление тем, что прозрачная плазма бактерий — «пластид» некоторых авторов [15]* — сама имеет свойства вещества ядер [16]* или заключает вещество ядер, которое, хотя химически отличное, морфологически не выделено в этих низших организмах[17]*. Если бы это подтвердилось, пришлось бы признать, что ядро вещественно необходимо для жизни [18]* помимо протоплазмы. Но вопрос сложнее; есть ряд организмов, которые имеют не ядро, а множество ядрышек, тождественность которых с ядром является до некоторой степени гипотетичной, ибо одинаковость их микрохимических реакций не может служить этому взгляду прочной основой.

Как бы то ни было, если бы даже этот взгляд был правилен и ядро в своем веществе явилось бы — одно или с плазмой — непременным носителем жизни, он не может быть применен ко всем организмам, и для организмов без ясного ядра пришлось бы искать иного носителя жизни.

Может быть, в связи с этим теория, видящая в ядре и окружающей его плазме (энергида Сакса) тот морфологический элемент, с которым связана жизнь, не получила очень большого распространения [19]*.

Если бы мы, однако, допустили правильность этой теории, то подавляющее количество вещества организмов отошло бы в область живой материи, изучаемой в геохимии. Лишь ничтожная по весу их часть — вес самих ядер — могла бы вызвать сомнение в принадлежности к «оживленному веществу». Но едва ли бы мы имели здесь дело со значительными количествами — вероятнее всего, даже для большого многоклеточного организма мы имели бы дело с весом, стоящим на границе нашего измерения. К сожалению, вес ядер неизвестен.

Все же несомненно, что для всех организмов мы получили бы ничтожные количества «оживленной материи», которые во множество раз были бы меньше количества атомов радиоактивных веществ, находящихся в состоянии распада.

Если бы мы даже приняли их в наше исчисление как обычную «живую материю» и стали к ней прилагать наши обычные представления о массе, энергии и составе, ошибка от этого была бы ничтожная, целиком попала в пределы наших исчислений, и, очевидно, могла в нашей научной работе быть оставлена без внимания.

К тому же, несомненно, что и это число было бы слишком велико. Судя по всему тому, что мы точно знаем о составе ядра, и в нем значительная часть вещества, физически его проникающая, например вода, ни в коем случае никак от остального вещества организма не мояжет быть отделена.

Таким образом, если бы этот взгляд был правилен, то оказалось бы, что на всей поверхности земного шара находилась ничтожная по весу пленка «оживленной материи», которая производила бы все бесконечное по разнообразию и могуществу проявление жизни, порождала все организмы и создавала те грандиозные геохимические процессы, которые подлежат в дальнейшем нашему изучению.

Несомненно, очень возможно такое строение земной поверхности. Мы сейчас не только в геологии, но и во всем мироздании научаемся оценивать значение ничтожных количеств кажущейся таковой или действительной материальной среды. Для нас и здесь величайшие эффекты производятся исчезающе малыми телами. Еще недавно мысль человека получила в этом отношении новый урок. Я говорю о радиоактивности. Ничтожное количество по весу радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, должно производить на ней — и несомненно производит — такие эффекты, которые мы обычно привыкли относить к большим массам материи. Не имеем ли мы чего-нибудь подобного и по отношению к веществу, охваченному жизнью?

С точки зрения наших обычных физических представлений эта «оживленная материя» имела бы свойство и характер не только материи (т. е. вещества), но и энергии. Она частью вошла бы в категорию тех «невесомых жидкостей», из которых у нас создалось представление о формах энергии. Ядра — ничтожна я часть материн, — которые являются носителями жизни, имели бы в ней характер центров энергии, вроде ионов в газах или распадающихся атомов и радиоактивных элементов. Не только вес этих проявлений материи ничтожен, но связанная с ними энергия огромна, и, как мы знаем, в этих случаях изменение обычных свойств материи столь значительно, что мы видим перед собой новое явление. Несомненно, это область темная, требующая исследования, но важно отметить то, что мы, говоря об оживленном материальном субстрате, приходим к аналогии не с обычной материей, входящей в состав живого вещества, а с ничтожными, резко измененными в своих свойствах ее следами.

Еще в большей степени все это относится к тем случаям, когда вместо клеточных ядер мы будем считать проявлением жизни другие самостоятельные выделения биоплазмы — пластиды или ниже указываемые биобласты.

Гораздо меньше данных может быть приведено для обоснования другого представления: идеи о специфическом живом бесструктурном веществе — плазме — как носителе жизни.

Это представление, имеющее корни в натурфилософских идеях прежних времен, не раз проявлялось в естествознании даже в чистом виде, без принятия во внимание ядра. Оно живо до сих пор у натуралистов, мировоззрение которых по существу является не научным, а философским, хотя и облеченным в научную форму, например в представлениях Э. Геккеля о монадах. Бесструктурную «первобытную материю», Ur Materie натурфилософов, дифференциацией которой выработалась наблюдаемая нами живая материя, пытались даже искать в природе, и одно время ее думали видеть на дне океана [20]*. К ней так или иначе сводятся философия представления вроде космологической материи Фехнера и те воззрения, которые служат основой современным искателям самозарождения живых организмов.

Насколько можно разобраться в не очень ясных представлениях этого рода, никогда не считается оживленной сама по себе вся плазма. Из нее берется только одна ее составная часть, очень сложная по составу — белки. Принимается — без достаточных оснований, — что белки составляют видную часть плазмы по весу и что эти белки плазмы образуют живые белки, одаренные жизнью. Нельзя не отметить, однако, что белки плазмы резко отличны от изучаемых нами более простых белковых тел [21]*, огромное количество которых играет роль запасных веществ организма. Вещества, дающие реакции белков, составляют нередко ничтожную часть плазмы, например в лейкоцитах всего 1,6% [22]*. Для некоторых инфузорий совсем не удалось доказать присутствие белков, или они находились в ничтожном количестве "*. [...] Важны не эти отдельные случаи, а важно то, что иногда белков, химически определимых, почти не находят, когда подходят с научным изучением к цитоплазме, ее жидкой или полужидкой составной части.

На этом основании мы должны заключить, что то, что называют живым белком, является не белком, а каким-то другим, нам неизвестным телом, количество которого в плазме не установлено и может быть очень невелико.

Само существование этих тел в плазме есть гипотеза, а свойства их нам неизвестны, ибо свойства, которые прежде считали характерными для живой плазмы, являются не чем иным, как свойством коллоидов и никакого отношения к жизни не имеют. Во всяком случае, они не могут рассматриваться как проявление чего-нибудь специфически живого.

Поэтому при современном состоянии наших знаний более благоразумно оставить в стороне эту гипотезу о живых белках и признать вместе с другими исследователями, что у нас нет никаких оснований считать «белки» более живыми, легче «активируемыми», охватываемыми жизненностью, чем другие составные части плазмы [23]°*.

А так как подавляющая часть вещества плазмы ничем не отличается от обычного вещества, мы должны признать, что выделение из нее какой-нибудь части, в этом смысле отличающейся от остальной плазмы, есть гипотеза, еще ждущая подтверждения фактами [24]*. Даже если бы выделение их когда-нибудь было сочтено правильным, можно считать несомненным, что оно захватит ничтожную по весу часть биоплазмы, ничтожную с точки зрения геохимических процессов.

[1]* Reinke JRodewald. Untersuchungen aus dein botanischen Laboratorium Gottingen, Bd 2, 1881; Reinke J. Einleitung in die theoretische Biologie. Berlin, 1901, S. 231.

[2]* Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte. Handbuch der vergleichen- den Physiologie. Jena, 1911, S. 11.

[3]* Lilienfeld Leon. Zur Chemie der Leucocyten. — Zeitschrift fur Physiologische Chemie, herausgegeben von F. Hoppe-Seyler. Strassburg, 1893, Bd XVIII, S. 485.

[4]* Heidenhaim Martin. Plasma und Zelle. Erste Abteilungen. Allgemeine Anatomie der lebendigen Masse. Jena, 1907; Koltzoff N. (работу В. И. Bep-

[5]надский не указал. — Ред.). Gaidukow N. М. Dunkelfeldbelenchtung und Ultramikroskopie in der Biologie und in der Medizin. Jena, 1910.

si * jj ф Кащенко называет их некроном в отличие от трупа многоклеточного организма (Смерть и долголетие с биологической точки зрения. М., 1914, с. 23).

[6]* Смотрите Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte, Handbuch der ver- gleichenden Physiologie. Jena, 1911, S. 29.

[7]* Метаплазматическими образованиями являются «зернышки» клеток, состоящие из продуктов изменения коллоидов протоплазмы. «Meta- plasmatische Strukturen und Stoffe sind also: die intercellularen Struktu- ren und Stoffe der Stutzgewebe, die Kittsubstanzen, die Cellulosemem- brannen, die intraund extracellularen Skellete, die Pigmentkornchen u. s. w.» (Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte. Handbuch der vergleichenden Physiologie. Jena, 1911, Bd I, S. 30).

[8]* Параплазматическими выделениями называют вещества, изготовленные деятельностью клетки. Таковы капли жира, гликоген, зерна крахмала, клеурона и т. д. (Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte. Handbuch der vergleichenden Physiologie. Jena, 1911, Bd I, S. 30).

[9]* Briicke Ernst. Die Elementarorganismen. Sitzungsberichte der mathema- tischnaturwissenschaftlicheii Classe der Kaiserlichen Academie der Wissenschaften. Wien, 1861, Bd 44 (11), S. 381.

[10]* Ср., например: Иост Л. Физиология растений. Перевод А. А. Рихтера. СПб., 1914, с. 13.

[11]* Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte. Handbuch der vergleichen- den Physiologie. Jena, 1911, S. 29.

[12]* Sosnowski J. Beitrage zur Chemie der Zelle. —Centralblatt fur Physiologie. Leipzig und Wien, 1899, Bd 13, N 11, S. 267; Emmerling 0. Hydrolyse der meerleuchtinfusorien der Nordsee (Noctiluca miliaris).— Biochemische Zeitschrift. Berlin, 1909, Bd XVIII, S. 372; Panzer T. Beitrag zur Biochemie der Protozoen. Hoppe-Seyler's Zeitschrift fur Physiologische Chemie. Strass- burg, 1911, Bd 73, S. 109 — 128; Czapek F. Biochemie der Pflanzen, Bd 1. Jena, 1913, S. 22.

[13]* Bernard CI. Lemons sur les phenomenes de la vie, etc. Paris, 1878, p. 194.

[14]* Общую критику теории преемственности этих образований смотрите: Нава- шин С. Принцип преемственности и новые методы в учении о клетке высших растений. — Журнал русского ботанического общества при Императорской Академии наук. Пг., 1916. О хондриосомах смотрите: Лев- шин А. Экспериментально-цитологическое исследование взрослых листьев автотрофных растений в связи с вопросом о природе хондриосом. Саратов, 1917, с. 12, 218. Левшин отрицает морфологическую независимость хондриосом и считает их эмульсионными формами, в виде которых выделяются некоторые вещества клеток.

[15]об этом смотрите Ружичка Владислав. О наследственном веществе и механике наследственности. Новые идеи в биологии. Сб. № 5. СПб., 1914, с. 127.

[16]* Hertwig О. Allgemeine Biologie. 4 Aufl. Jena, 1912, S. 47.

[17]* Если признать нахождение во всех бактериях и плазмы и вещества ядра, то придется допустить иногда чрезвычайно малое количество плазмы. Это вытекает из указаний Гочлиха, допускающего во всех бактериях существование ядра и плазмы. Смотрите: Gotschlicht Е. Handbuch der pathogenen Mikroorganismen (W. Kolle und A. Wassermann). Jena, Berlin, Wien, Bd I, 1903, S. 44.

[18]y4* Смотрите: Gotschlicht E. Handbuch der pathogenen Mikroorganismen (W. Kolle und A. Wassermann). Jena, Berlin, Wien, Ergb. II. Jena, 1909, S. 4.

[19]* Об энергидах смотрите: Sachs J. Flora. 1892. Об этих теориях смотрите: Radl Е. Geschichte der biologischen Theorien, Bd II. Leipzig, 1909, S. 390. 7 В. И. Вернадский

[20]* Таков «протобатибий», который был одно время открыт Гексли и оказался мертвым выделением или продуктом разрушения организмов. Историю протобатибия и связанных с ним споров смотрите: Hertwig О. Allgemeine Biologie. 4 Aufl. Jena, 1912, S. 263 — 264; Radl E. Geschichte der biologischen Theorien. Bd II. Leipzig, 1909, S. 291.

[21]* Bottazzi F. Das Cytoplasma und die Korpersafte. — Handbuch der vergleichenden Physiologie. Jena, 1911, S. 11,

[22]* Lilienfeld Leon. Zur Chemie der Leucocyten. — Zeitschrift fur physiolo- gische Chemie, herausgegeben von F. Hoppe-Seyler. Strassburg, 1893, Bd XVIII.

[23]10°* Rubner M. Theorie der Ernahrung nach Vollendung des Wachstums. — Archiv fur Hydrobiologie und Planktonkunde. Stuttgart, 1908, Bd 66, S. 1; Tangl F. Allgemeine biochemische Grundlagen der Ernahrung. — Handbuch der Biochemie des Menschen und der Tiere (Carl Oppenheimer). Jena, 1909, Bd III, 2 Heft, S. 22.

[24]* Сейчас биологи отходят от этой гипотезы, очень обычной в популярных книжках. Смотрите, например, возражения у Л. Иоста (Физиология растений, Перевод А. А. Рихтера. СПб., 1914, с. 12, 13).