Краткая история биологии. От алхимии до генетики

Школы в Болонье и Салерно главенство­вали в медицинском направлении именно в это время. Возрождение анатомирования не заложило сразу новых основ биологии. Сна­чала первичной целью была иллюстрация трудов Галена и Авиценны. Ученый, овла­девший основами наук по книгам, считал анатомирование слишком унизительной ра­ботой, которая предоставлялась «мастеро­вым». Ученик слушал лекции, но не прове­рял, согласуются ли знания, которые он получает, с фактами, в то время как «мас­теровой», занятый анатомированием, был обязан не противоречить преподавателям. Поэтому из раза в раз повторялись грубей­шие ошибки; они же увековечивались. Ут­верждалось, что признаки и сочленения, которые Гален находил у животных и пред­полагал существующими у человека, об­наруживались у человека снова и снова, хотя фактически они не существуют. Ис­ключением из этой печальной ситуации был итальянский анатом Мондино де Луцци (1275—1326). В медицинской школе в Болонье он делал собственные работы по ана­томированию и в 1316 г. написал первую книгу, всецело посвященную анатомии. По­этому он известен как продолжатель истин­ной анатомии. Но это было давно, и к тому же Мондино не набрался смелости, чтобы порвать с ошибками прошлого, и некото­рые из его описаний базируются скорее на свидетельствах старых книг, чем на его собственных наблюдениях. Более того, практика анатомирования при помощи под­чиненных после его ухода была восстанов­лена. Однако новая мотивация к изучению биологии уже поднималась в Италии. Пери­од возрождения обучения на практике (час­тично из-за переоткрытия античных трудов, а частично из-за подъема самой европейской культуры) называется Ренессансом, или Возрождением. В период Ренессанса быстро растет новый натурализм в искусстве. Ху­дожников обучали законам перспективы, чтобы создавать произведения, изображаю­щие трехмерную поверхность. Как только это было сделано один раз, каждое последу­ющее усилие совершенствовало подражание искусства природе. Чтобы сделать челове­ческое тело зрительно реалистичным, ху­дожник должен изучать (если он работает на совесть) не только контуры кожи, но и контуры мускулов, сухожилия и мышцы, и даже устройство костей. Возможно, наибо­лее знаменитым художником-анатомом был итальянец Леонардо да Винчи (1452 — 1519), который делал рассечения как животных, так и человека. Он имел преимущество пе­ред обыкновенными анатомами, поскольку был в состоянии сам иллюстрировать соб­ственные открытия великолепными рисунка­ми. Он изучал и изображал, как устроены кости и суставы. Он был первым, кто изоб­разил принципиальное сходство костей ко­нечности человека и лошади, несмотря на поверхностные различия. Так появилась го­мология, которая объединила в связанные группы многих животных внешне различно­го облика и помогла заложить основы тео­рии эволюции. Леонардо изучал и иллюст­рировал способ действия глаза и сердца, а ^вдобавок зарисовал растения. Поскольку он пытался изобрести машину, которая сможет сделать возможным полет человека, с боль­шим вниманием изучал птиц, зарисовывая их в полете. Все это он, однако, держал в закодированном блокноте. Его современни­ки не знали о его работе, которая стала из­вестна только в новейшие времена. И все-таки да Винчи не оказал влияния на прогресс науки из-за противостояния церк­ви. Пока анатомия медленно приходила в себя, такой же процесс происходил с есте­ственной историей.

XV век выглядел как век расцвета Евро­пы. Европейские суда бороздили побережья Африки, достигали Индии и островов, рас­положенных за нею, открывали Америку. Как никогда прежде, после завоеваний Рима и Македонии, новые и неслыханные виды растений и животных возбуждали интерес ученых. Итальянский ботаник Просперо Альпини (1553 — 1617) служил врачом у ве­нецианского консула в Каире, в Египте. Имея возможность изучать финиковые паль­мы, он понял, что они бывают мужские и женские. Теофраст заметил это почти две тысячи лет тому назад, но факт был забыт, и за основу принята бесполость растений. Альпини был первым европейцем, описав­шим кофейные растения. Естественная исто­рия Ренессанса получила наиболее многопла­новое развитие при шведском натуралисте Конраде фон Геснере. Он был подобен Пли­нию по разносторонности интересов, универсальному любопытству, а также легковерию и убежденности, что простая аккумуляция выдержек из старых книг есть путь к уни­версальным знаниям. Его иногда называли германским Плинием.

В ранние декады 1500-х годов Европа воз­вращалась из темноты и постепенно достигла уровня греческой биологии (и фактически — греческой науки в целом). Прогресс не мог двигаться дальше, пока ученые Европы не ос­воили то, что было в греческих книгах. Рабо­ты Мондино проиллюстрировали, как трудно порвать с античностью. Потребовался полусу­масшедший хвастун, чтобы сделать паузу, а затем совершить прорыв к новым временам. Сделал это швейцарский врач по имени Тео­фраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493—1541). Его отец обучил сына, который обладал вос­приимчивым умом, медицине. Во время своих путешествий Гогенгейм собрал большое коли­чество лекарств, которые не были известны его современникам, оставшимся сидеть дома, и таким образом стал авторитетнейшим вра­чом. Он интересовался алхимией, которую европейцы переняли у арабов, в свою очередь воспринявших ее от александрийских греков. Обычный алхимик (если он не отъявленный обманщик) был кем-то вроде современного химика, но две наиболее пугающие цели алхимии никогда не были достигнуты алхимичес­кими методами. Алхимики ^пытались, во-пер­вых, найти метод превращения основных ме­таллов, таких как свинец, в золото. Во-вторых, они искали, что может быть общего у того, что известно как «философский камень», — су­хой материал, который использовался при превращении металлов в золото, — с «эликси­рами жизни», считавшимися ключом к бес­смертию. Гогенгейм не видел точки зрения, которой можно было бы придерживаться, что­бы получить золото. Он верил, что истинная функция алхимии заключается в том, чтобы помогать врачам в лечении болезней. Из этих соображений он сконцентрировался на фило­софском камне, который, как он заявлял, от­крыл. Он стал утверждать не колеблясь, что будет жить вечно, но умер, не дожив до пяти­десяти, из-за случайного падения. Алхимичес­кое учение Гогенгейма подтолкнуло его к изу­чению минеральных источников для лекарств и заставило отвергнуть ботаническую медици­ну, бывшую в почете у античных ученых. Он поносил античных врачей. Труды Цельса уже были переведены и стали библией евро­пейских врачей. Но Гогенгейм называл себя Парацельсом («лучший, чем Целы»), и под этим тщеславным именем стал известен потом­кам. Парацельс был городским врачом в Базе­ле. В 1527 г., чтобы продемонстрировать пуб­лике свое мнение настолько, насколько это возможно, он сжег копии книг Галена и Ави­ценны в городском сквере. В результате консервативные враги из медицинской среды выпроводили Парацельса из Базеля, но не из­менили его мнения. Парацельс не разрушил греческую науку или даже греческую биоло­гию, но его атаки привлекли внимание уче­ных. Его собственные теории были немногим лучше греческих теорий, против которых он выступал с таким бешенством, но это было время, когда иконоборчество оказалось полез­но само по себе. Его громкая непочтитель­ность по отношению к античности не поддер­живала, а сотрясала столпы ортодоксального мышления, и, хотя греческая наука еще неко­торое время держала мертвой хваткой евро­пейский разум, ее власть ощутимо слабела.

Глава 3

Рождение современной биологии

Знаменующим началом научной револю­ции принято считать 1543 г. В этом году польский астроном Николай Коперник опуб­ликовал книгу, где была изложена новая точка зрения на Солнечную систему, цент­ром которой было Солнце, а Земля — пла­нетой, движущейся по орбите подобно любой другой. Это открытие ознаменовало пораже­ние старой греческой точки зрения на Все­ленную, в центре которой была Земля, хотя жесткая борьба в течение столетия, оставше­гося до победы новой точки зрения, была очевидной. В том же самом году была опуб­ликована вторая книга, столь же революци­онная в области биологических наук, как и книга Коперника в области наук физичес­ких. Эта вторая книга была «О структуре че­ловеческого тела» бельгийского анатома по имени Андреас Везалий. Везалий получил образование в Нидерландах в строгих традициях Галена, к которому питал глубочайшее уважение. Однако он путешествовал по Ита­лии, пока не закончил образования, и тут вступил в более либеральную интеллектуаль­ную атмосферу. Он снова ввел практику Мондино де Луцци делать свои собственные анатомические вскрытия и не разрешал себе поддаваться влиянию старой греческой точ­ки зрения, когда его глаза не соглашались с этой точкой зрения. Книга, которую он опуб­ликовал в результате наблюдений, была пер­вым корректным трудом по человеческой анатомии в ряду уже существующих. Она имела большие преимущества перед ранними книгами. Во-первых, вышла, когда уже было открыто книгопечатание, так что тысячи ко­пий могли быть размножены по всей Евро­пе. Во-вторых, имела иллюстрации, причем исключительно хорошего качества; многие были сделаны Яном Стивенсоном Ванкалкаром, учеником Тициана. Человеческое тело было показано в естественных положениях, а иллюстрации мускулов оказались особенно хороши. Жизнь Везалия после появления его книги была несчастливой. Его точка зре­ния казалась еретической в отношении неко­торых авторитетов, и, что особенно важно, определенные рассечения, рекомендованные в его книге, были незаконными. Он был вы­нужден предпринять путешествие в Святую землю и на обратном пути погиб в корабле­крушении. Революция Везалия в биологии была, однако, более эффективна, чем революция Коперника в астрономии. То, что кни­га Везалия поддерживала, не было чем-то таким же неправдоподобным, как огромная Земля, движущаяся вокруг Солнца. Скорее в этой книге представлены форма и устрой­ство ^органов, которые (со ссылками на авторитет античных греков) каждый мо­жет увидеть, если побеспокоится взглянуть. Греческая анатомия устарела, тогда как итальянская анатомия расцвела. Габриэлло Фаллопио, или Габриэль Фаллопиус, один из учеников Безалия, изучал трубы, ведущие от яичников к матке. Они до настоящего времени называются фаллопиевыми труба­ми. Другой итальянский анатом, Бартоломео Еустафио, или Еустафиоус (1500 — 1574), был оппонентом Везалия и сторонником Га-лена, но он также изучал человеческое тело и описывал то, что видел. Он вновь открыл трубы Алкмеона, ведущие от уха к горлу, и теперь они известны как евстафиевы трубы. Освеженный взгляд на анатомию распрост­ранился и на другие ветви биологии. Вера Гиппократа в легкую руку врача в последу­ющие столетия открыла дорогу к действи­тельно жестоким лекарствам. Фактически методы были такими грубыми, что хирургия в ранние современные времена была предос­тавлена не врачам, а парикмахерам, которые режут мясо так же, как волосы. Возможно, потому, что хирурги-парикмахеры были сла­бы в теории, они переходили к решительным мерам: огнестрельные раны дезинфицировали кипящим маслом, а кровотечение останав­ливали прижиганием раскаленным железом. Французский хирург Амбруаз Паре (1517 — 1590) помог изменить это положение вещей. Он начал жизнь подмастерьем парикмахера, присоединился к армии хирургов-парикмахе­ров и ввел испугавшие всех преобразования. Он использовал благородные мази комнат­ной температуры для лечения огнестрельных ран и останавливал кровотечение, зашивая артерии, за что его иногда называют отцом современной хирургии. Паре также изобрел хитроумные искусственные конечности, улуч­шил акушерские методы и написал француз­ские резюме к работам Везалия, так что другие хирурги-парикмахеры, не обученные латыни, могли собрать определенные факты, относящиеся к строению человеческого тела, прежде чем лечить кашель наугад. И еще за­долго до того, как анатомы стали практико­вать и начали делать собственные вскрытия, врачи уже делали хирургические операции.