4. Успехи в области физиологии животных и растений

Старт экспериментальных исследований жизнедеятельности жи­вотных взят французским ученым Франсуа Мажанди (1785—1855), который, опираясь на достижения физики и химии, пытался объяснить явления жизни, исследовать их в процессе становления в онтогенезе, используя экспериментальные подходы. С этих пози­ций Ф. Мажанди анализировал отдельные этапы кровообращения и пищеварения. На фоне скромных его личных научных достиже­ний особенно велико влияние его идей на последующие работы.

Так, его ученик Пьер Флуранс (1794—1867), перерезая различные нервы и участки спинного мозга, изучал их значение для распро­странения раздражения, а разрушением участков головного мозга в области четверохолмия достигал изменения зрения и ритмики движения; в продолговатом мозгу он открывает центры дыхания. В опытах с последовательными срезами слоев мозжечка у голубей ему удалось показать роль мозжечка в движении. Так, при полном удалении мозжечка координация движений полностью наруша­лась, животное теряло равновесие стойки и полета. Большим полушариям П.Флуранс отводил роль важнейшую роль в психической деятельности.

Французский зоолог Анри Мильн-Эдвардс (1800—1885) исследовал вопрос о связи организации (структуры) и функции органов у животных. Функцию рассматривал как предпосылку организации. Роль же организации в становлении функции полностью отрицал. Так, он писал, что не орган создает функцию, а функция создает орган.

Успехи в изучении происхождения животных в рассматриваемой эпохе связаны с деятельностью немецкого физиолога Иоганна Мюллера (1801—1858). Как афоризм все еще звучат его слова: «физиолог испытывает при­роду, чтобы затем судить о ней». Конкретные достижения И. Мюллера связаны с изучением органов зрения, слуха и речи человека и животных, от­крытием аппарата звука у сверчка и пения у птиц, исследованием становления нервной системы, крови и лимфы в онтогенезе разных животных, личинок у иглокожих.

Существенны достижения И. Мюллера в изучении орга­нов чувств и нервов, их роли в распространении раздражений к мускулам. Нервы, в его понимании — проводники сигналов от внешних воздействий. Он пишет, что «ощущение, боль, наслаждение — все это состояния нервов, а не свойства вещей, которые вызывают их в наших нервах. В этой связи он формулирует закон «специ­фической энергии нервов». В этом «законе» ставится под сомнение реальность предметов внешней среды, воспринимаемых органами чувств, а «специфичность энергии нервов» признается непознавае­мой. Психическую деятельность он связывал с особенностью орга­низации головного мозга, наделяя особой непознаваемой «психиче­ской силой» и «мировой душой», а зарождение жизни относит к ре­зультатам проявления «жизненной силы».

Другой физиолог той же эпохи Клод Бернар (1813—1878) оставил еще более яркий экспериментальный и теоретический след в физио­логии, объясняя физико-химическими процессами функции подже­лудочной железы, печени, гликогена и поддержания гомеостаза ор­ганизма. В сходстве переработки крахмала он усматривал единство жизнедеятельности животных и растений.

Переходя к оценке развития физиологии растений в первой по­ловине XIX в., особенно следует отметить успехи в изучении пита­ния растений. Так, швейцарец Николя Соссюр (1767—1845), опираясь на итоги пре­дыдущих поколений исследователей, накопил большой эксперимен­тальный количественный материал в пользу участия углекислого газа в синтезе органических веществ и выделения при этом кисло­рода в равных объемах к поглощенному углекислому газу (1804). Неоспоримо было доказано и участие в этом процессе солнечной энергии, воды и минеральных веществ. Роль последних была пока­зана выращиванием растений в водной культуре с добавлением и исключением отдельных зольных элементов. Поглощение их из среды носило избирательный характер, т.е. происходило в разных пропорциях.

На некоторое время выводы Н.Соссюра были не только забы­ты, но даже отвергнуты под влиянием гумусовой теории (А.Д. Тэер), где гумусу отводилась преимущественная роль в про­дуктивности растений. Отсюда в агротехнике выдвигалось требова­ние внесения больше гумуса в виде навоза в почву, а факт выделения листьями на свету кислорода считался не имеющим отношения к питанию растений (Л. Тревиранус). Только в 1840 г. немецкий химик Юстус Либих (1803—1873) в докладе «Органическая химия и ее приложение к земледелию и физиологии растений» привёл данные экспериментов и от­верг идею о возможности поглощения корнями готовых органиче­ских веществ и показал значение минеральных элементов почвы, углекислого газа атмосферы, воды для питания растений. Воду Ю.Либих рассматривал как источник водорода и кислорода при синте­зе органических веществ. По его мнению, минеральные вещества, извлекаемые растениями из почвы, должны быть обязательно воз­вращены обратно для сохранения плодородия почвы —«закон воз­врата или минимума». Наибольшую роль в питании растений Ю.Либих отводил фосфору и недооценивал значение азота.

Значение азота в питании растений позже доказал француз, основатель агрохимии Жан Батист Буссенго (1802—1887), используя для подкормки растений селитру и ам­миачные соли в песчаной культуре. Выдающимся результатом этих опытов следует признать также и доказательство неспособности растений усваивать атмосферный азот, содержащийся в продувае­мом воздухе.

Итак, физиология стала на прочный фундамент эксперименталь­ного изучения жизнедеятельности животных и растений, используя методы физики и химии. Она показала сходство процессов их жиз­недеятельности и несостоятельность витализма в понимании жизни.