Сто великих научных открытий
Дмитрий Самин
Тайны живого
Сравнительная анатомия
Кювье
справедливо считается основоположником сравнительной анатомии, или как,
говорят сегодня — сравнительной морфологии. Но у Кювье на этом поприще были
предшественники — в частности, Вик д'Азир. Заслуга Кювье — и притом никем не
превзойденная — заключается в том, что он широко и щедро раздвинул базу
аргументов в защиту учения об аналогах, гомологах и корреляции, углубил
интерпретацию задач морфологии, великолепно формулировал ее первые
«законы»...
Жорж
Леопольд Христиан Дагобер Кювье (1769—1832) родился в небольшом эльзасском
городке Монбельяре. Мальчик поражал ранним умственным развитием. В четыре
года он уже читал. Чтение стало любимым занятием, а потом и страстью Кювье.
Его любимой книгой была «Естественная история» Бюффона. Иллюстрации из нее
Кювье постоянно перерисовывал и раскрашивал.
В школе
он учился блестяще. Пятнадцати лет Кювье поступил в Каролинскую академию в
Штутгарте, где избрал факультет камеральных наук. Здесь он изучил право,
финансы, гигиену и сельское хозяйство. Но больше всего его влекло к изучению
животных и растений. Почти все его товарищи бьши старше его. Среди них
нашлось несколько молодых людей, интересующихся биологией. Кювье организовал
кружок и назвал его «академией».
Через
четыре года Кювье окончил университет и вернулся домой. Родители постарели,
пенсии отца едва хватало, чтобы сводить концы с концами. Кювье узнал, что
граф Эриси ищет для своего сына домашнего учителя. Кювье поехал в Нормандию в
1788 году, накануне французской революции. Там, в уединенном замке, провел он
самые бурные в истории Франции годы.
Поместье
графа Эриси находилось на берегу моря, и Кювье впервые увидел живьем морских
животных, знакомых ему по рисункам. Он вскрывал этих животных и изучал
внутреннее строение рыб, крабов, мягкотелых, морских звезд, червей. Он с
изумлением нашел, что у так называемых низших форм, у которых ученые его
времени предполагали простое строение тела, существует и кишечник с железами,
и сердце с сосудами, и нервные узлы с отходящими от них нервными стволами.
Кювье проник своим скальпелем в новый мир, в котором еще никто не делал
точных и тщательных наблюдений. Результаты исследований он подробно описал в
журнале «Зоологический вестник».
Когда в
1794 году сыну графа Эриси пошел двадцатый год, служба Кювье окончилась, и он
опять оказался на распутье. Парижские ученые пригласили Кювье работать в
только что организованный Музей естественной истории.
Весной
1795 года Кювье приехал в Париж. Он очень быстро выдвинулся и в том же году
занял в парижском университете — Сорбонне — кафедру анатомии животных. В 1796
году Кювье был назначен членом национального института, в 1800 году занял
кафедру естественной истории в College de France. В 1802 году занял кафедру
сравнительной анатомии в Сорбонне.
Первые
научные работы Кювье были посвящены энтомологии. В Париже, изучая богатые
коллекции музеи, Кювье постепенно убедился, что принятая в науке система
Линнея не вполне соответствует действительности. Линней разделял животный мир
на 6 классов: млекопитающие, птицы, гады, рыбы, насекомые и черви. Кювье же
предложил другую систему. Он считал, что в мире животных существует четыре
типа строения тела, совсем несходных между собой.
Глубокие
познания в анатомии животных позволили Кювье восстанавливать облик вымерших
существ по их сохранившимся костям. Кювье убедился, что все органы животного
тесно связаны друг с другом, что каждый орган нужен для жизни всего
организма.
Каждое
животное приспособлено к той среде, в которой оно живет, находит корм,
укрывается от врагов, заботится о потомстве. Если это животное травоядное,
его передние зубы приспособлены срывать траву, а коренные — растирать ее.
Массивные зубы, растирающие траву, требуют крупных и мощных челюстей и
соответствующей жевательной мускулатуры. Стало быть, у такого животного должна
быть тяжелая, большая голова, а так как у него нет ни острых когтей, ни
длинных клыков, чтобы отбиться от хищника, то оно отбивается рогами. Чтобы
поддерживать тяжелую голову и рога, нужны сильная шея и большие шейные
позвонки с длинными отростками, к которым прикреплены мышцы. Чтобы
переваривать большое количество малопитательной травы, требуется объемистый
желудок и длинный кишечник, а, следовательно, нужен большой живот, нужны
широкие ребра. Так вырисовывается облик травоядного млекопитающего.
«Организм,
— говорил Кювье, — есть связное целое. Отдельные части его нельзя изменить,
не вызывая изменения других. Эту постоянную связь органов между собой Кювье
назвал «соотношением частей организма».
Задача
морфологии — вскрыть закономерности, которым подчинена структура организма, а
методом, позволяющим установить каноны и нормы организации, служит
систематически проведенное сравнение одного и того же органа (или одной и той
же системы органов) через все разделы животного царства. Что же дает это
сравнение? Оно точно устанавливает, во-первых, место, занимаемое определенным
органом, в теле животного, во-вторых, все модификации, испытываемые этим
органом на различных ступенях зоологической лестницы, и, в-третьих,
взаимосвязь между отдельными органами, с одной стороны, а также ими и
организмом в целом — с другой. Вот эту-то взаимосвязь Кювье квалифицировал
термином «органические корреляции» и сформулировал так: «Каждый организм
образует единое замкнутое целое, в котором ни одна из частей не может
измениться, чтоб не изменились при этом и другие».
«Изменение
одной части тела, — говорит он в другом своем произведении, — оказывает
влияние на изменение всех других». Примеров, иллюстрирующих «закон
корреляции», можно привести сколько угодно. И не удивительно, говорит Кювье:
на нем ведь держится вся организация животных. Возьмите какого-нибудь
крупного хищника: связь между отдельными частями тела его бьет в глаза своею
очевидностью. Тонкий слух, острое зрение, хорошо развитое обоняние, крепкая
мускулатура конечностей, позволяющая делать прыжки в сторону добычи, втяжные
когти, ловкость и быстрота в движениях, сильные челюсти, острые зубы, простой
пищеварительный тракт и т. д. — кому неизвестны эти «соотносительно развитые»
особенности льва, тигра, леопарда или пантеры? А посмотрите на любую птицу:
вся ее организация составляет «единое, замкнутое целое», и это единство в
данном случае сказывается как своего рода приспособленность к жизни в
воздухе, к полету. Крыло, мускулатура, приводящая его в движение, сильно
развиты гребень на грудине, полости в костях, своеобразное строение легких,
образующие воздушные мешки, высокий тонус сердечной деятельности, хорошо
развитый мозжечок, регулирующий сложные движения птицы, и т. д. Попробуйте
изменить что-нибудь в этом комплексе структурных и функциональных
особенностей птицы: любая такая перемена, говорит Кювье, неминуемо скажется в
той или иной степени, если не на всех, то на многих других особенностях
птицы. Параллельно с корреляциями морфологического характера идут корреляции
физиологические. Строение органа связано с его функциями. Морфология не
оторвана от физиологии. Всюду в организме наряду с корреляцией наблюдается и
иная закономерность. Ее Кювье квалифицирует как соподчинение органов и
соподчинение функций.
Субординация
органов связана с соподчинением функций, развиваемых этими органами. Однако и
то, и другое в такой же мере связано с образом жизни животного. Тут все
должно находиться в некотором гармоничном равновесии. Раз эта относительная
гармония поколеблена, то немыслимым будет и дальнейшее существование
животного, ставшего жертвой нарушенного равновесия между его организацией,
отправлениями и условиями существования.
«При
жизни органы не просто объединены, — пишет Кювье, — но и влияют друг на друга
и конкурируют все вместе во имя общей цели.
Нет ни
одной функции, которая не нуждалась бы в помощи и соучастии почти всех других
отправлений и не чувствовала бы в большей или меньшей мере степень их
энергии...
.
.Очевидно, что надлежащая гармония между взаимно действующими органами
является необходимым условием существования того животного, которому они
принадлежат, и что если какая-либо из этих функций будет изменена вне
соответствия с изменениями других отправлении организма, то он не сможет
существовать».
Итак,
знакомство со строением и отправлениями нескольких органов — а часто и всего
лишь одного органа — позволяет судить не только о структуре, но и об образе
жизни животного. И наоборот: зная условия существования того или иного
животного, мы можем представить себе и его организацию. Впрочем, прибавляет
Кювье, не всегда можно судить об организации животного на основании его
образа жизни: как, в самом деле, связать жвачность животного с наличием у
него двух копыт или рогов?
Насколько
Кювье был проникнут сознанием постоянной связанности частей тела животного,
видно из следующего анекдота. Один из его учеников захотел пошутить над ним.
Он нарядился в шкуру дикого барана, ночью вошел в спальню Кювье и, став возле
его кровати, диким голосом закричал: «Кювье, Кювье, я тебя съем!» Великий
натуралист проснулся, протянул руку, нащупал рога и, рассмотрев в полутьме
копыта, спокойно ответил: «Копыта, рога — травоядное; ты меня не можешь
съесть!»
Создав
новую область знания — сравнительную анатомию животных, — Кювье проложил в
биологии новые пути исследования. Тем самым было подготовлено торжество
эволюционного учения.
|