предположили, что эти существа были уничтожены Всемирным потопом. Но если Земля так стара, как предположил Хаттон, останки могли быть исключительно давнего возраста, и костный материал в них постепенно заменился каменистым.
Новый взгляд на проблему пришел с Уильямом Смитом (1769 — 1839), английским геологом. Он прокладывал каналы (которые тогда строили в массе), а следовательно, имел возможности для раскопок. Он ввел латинский термин <<страта>> для ровных слоев, которыми ложились разные типы по род. Он отмечал, что каждый слой имел свою собственную характерную форму ископаемых биологических остатков, неповторяемую в других слоях. Не важно, какими складками ложился слой, но он удерживал свои характерные ископаемые остатки, даже исчезая на некоторое время из виду и появляясь в другом месте.
Смит научился идентифицировать название и приблизительный возраст слоев по биологическому содержимому.
Если его воззрения верны, то можно предположить, что геологические слои лежат в таком порядке, как сформировывались, и чем глубже залегает слой, тем он древнее. И по возрасту слоя можно определить возраст ископаемого животного.
Ископаемые животные привлекли внимание французского биолога Жоржа Леопольда Кювье (1769— 1832). Кювье изучил анатомию ископаемых животных и произвел их сравнение, систематически отмечая отличия и сходство. Тем самым он основал сравнительную анатомию.
Эти исследования дали возможность Кювье изучить необходимые взаимосвязи частей тела так, чтобы из факта присутствия одних костей можно было вывести форму других: тип мускулатуры и прочее. В конечном итоге он смог реконструировать приблизительную форму, размеры и внешний вид ископаемого животного.
Кажется вполне естественным интерес анатома к классификации видов. Кювье расширил и дополнил систему Линнея, сгруппировав классы последнего в еще большие группы. Одну из групп он назвал, по Ламарку, позвоночные. Не интересуясь беспозвоночными существами, Кювье разделил их всех на три большие группы: членистоногие (насекомые и ракообразные); моллюски и лучевые (прочие).
Все это — большие группы, именуемые теперь отрядами. В наше время к выделенным Кювье прибавились три дюжины других отрядов — как растений, так и животных. К позвоночным теперь отнесли еще примитивных животных с хордой вместо костной ткани, так называемых хордовых.
И вновь, из-за интереса к сравнительной анатомии, Кювье основал свою собственную систему классификации на структурах и их Функциях, а не на поверхностных сходных чертах, как когда-то Линней. Кювье создавал свою систему классификации применительно к животным. В 1810 г. швейцарский ботаник Агустин Пирамус де Кандоле (1778 — 1841) применил ее к растениям.
К ископаемым Кювье применил свою систему классификации, аналогичную ныне существующей. Таким образом, Кювье стал первопроходцем в науке палеонтологии — изучении древних форм жизни.
Ископаемые животные, по Кювье, наглядно представляют собой эволюцию животного мира. Чем древнее ископаемое, тем более оно отличается от существующих форм жизни, и некоторые можно расположить в порядке, демонстрирующем постепенное изменение внешних форм в природе.
Однако сам Кювье не принимал возможности эволюции. Поэтому он разработал теорию катастроф, которые периодически потрясали Землю и опустошали видовое разнообразие. После каждой такой катаст рофы появлялись новые формы жизни, совершенно отличные от прежних. Современные формы (включая человека) появились после последней катастрофы. С этой точки зрения можно было примирить новые от крытия и библейскую историю.
Кювье считал, что для объяснения известных ископаемых форм должно было про~ изойти четыре земных катастрофы. Но появлялись все новые находки, и их уже не могли объяснить четырьмя катастрофами. Последователи Кювье насчитывали уже 27 катастроф.
Теория катастроф не состыковывалась с «униформитаризмом» Хаттона. В 1830 г. шотландский геолог Чарлз Лайель начал публикацию трехтомного труда «Принципы геологии», в котором популяризировал теорию Хаттона и постулировал, что Земля проходила только постепенные и некатастрофичные изменения. В самом деле, некоторые виды неизменными дошли до нас из глубины веков, а некоторые находились в геологических слоях, принадлежащих нескольким периодам.
Катастрофизм изжил сам себя. Он был последним оплотом в битве против теории эволюции, и, когда он пал, возникла необходимость в концепции эволюции. К середине XIX в. созрели условия для формулирования такой концепции.
Глава 5
Составные части организмов и клетки
В то время как виды на протяжении их изучения постоянно подвергались классификации, наука о жизни получила новое и исключительно плодотворное направление. Химия вступила в свой революционный период, и химики начали применять технологии к живым организмам так же, как и к неживым системам. То, что эти понятия находят практическое применение, доказала теория пище варения.
Переработка пищи животными организмами — процесс, относительно открытый для исследования. Он происходит не внутри самих животных тканей, а в пищеварительных каналах, выходящих во внешний мир. Этот процесс проходит непосредственно через ротовую полость. В XVII в. горячо обсуждался вопрос о том, является ли пищеварение физическим процессом (как полагал Борелли), при котором желудок перемалывает пищу, или химическим, при котором желудок изменяет ее химически посредством же лудочных соков (как полагал Сильвиус).
Французский физиолог Репе Антуан де Реомюр (1683—1757) исследовал способы тестирования. В 1752 г. он провел эксперимент: поместил сырое мясо в малый металлический цилиндр, открытый с обоих концов, но с защитной металлической сеткой (мясо не могло вывалиться), и скормил цилиндр коршуну. Через металлическую сетку мог проникать желудочный сок. Металл цилиндра защищал мясо от любого механического воздействия. Обычно коршуны отрыгивают любое инородное тело, оказавшееся в пищеводе, аналогичным образом поступил и подопытный коршун. При анализе мясо, находившееся в цилиндре, оказалось частично разложившимся.
Реомюр не остановился на достигнутом: он скормил коршуну губку, из которой после отрыгивания были выделены пропитавшие ее желудочные соки. Их смешали с мясом. Мясо медленно, но разложилось под действием соков. Таким образом, спорный вопрос был прояснен. Пищеварение было объявлено процессом химическим, а значение в жизни химии сильно возросло в глазах человечества.
В XVIII в. ван Хельмонт начал интенсивно изучать газы. Необходимость изучения Давно назрела. Английский ботаник и химик Стивен Хейлз (1677 — 1761) стал одним из основных авторитетных исследователей в данной области. В 1727 г. он опубликовал книгу, в которой описывал эксперименты по измерению скорости роста растения, а также давления соков в тканях. Он стал одним из основателей физиологии растений. Он экспериментировал с разнообразными газами и первым выяснил, что один из них, двуокись углерода, вносит большой вклад в питание растений. В этом он дополнил точку зрения ван Хельмонта о составе тканей растений.
Следующий шаг был предпринят английским химиком Джозефом Пристли (1733— 1804) почти сто лет спустя. В 1774 г. он открыл газ, названный кислородом и обнаружил экспериментально, что им приятно и легко дышится и что, в частности, подопытные мыши исключительно резвы, будучи помещены в кислород под колокол. Далее последовало открытие, что растения увеличивают содержание кислорода в воздухе. Голландский физиолог Жан Ингенхуз (1730—1799) дополнил его открытием, что растения производят кис лород и поглощают углекислый газ только на свету.
Величайшим химиком того прославленного века стал француз Антуан Лоран Лавуазье (1743 — 1794).
