Контрольная работа: Отличия животных от растений
Примечателен тот факт, что грибы, распространенные в природе в необычайном изобилии, не смогли эволюционировать. В органическом отношении они не поднимаются выше тех тканей, которые у развитых растений образуются в зародышевом мешочке семяпочки и предшествуют прорастанию новой особи. Можно сказать, что это выкидыши в растительном мире.
Все их многочисленные виды представляют собой тупики, как будто, отказываясь от обычного способа питания растений, они прекращали свое движение на главном пути эволюции растений. Что же касается росянки и мухоловки, вообще насекомоядных растений, то они питаются, как и другие растения, через корни, а также извлекают своими зелеными частями углерод из углекислоты, содержащейся в атмосфере. Способность схватывать насекомых, вбирать их в себя и переваривать должна была появиться у них позже в совершенно исключительных случаях, когда слишком тощая почва не доставляла им достаточной пищи. Вообще, если придавать меньше значения наличие признаков, чем тенденции к их развитию, и если считать существенной ту тенденцию, по которой эволюция могла продолжаться бесконечно, то можно сказать, что растения отличаются от животных тем, что они могут создавать органическую материю из минеральных веществ, которые они извлекают непосредственно из атмосферы, земли и воды. Но с этим различием связано и другое, более глубокое.[9]
Животное, не имея возможности непосредственно извлекать содержащиеся всюду углерод и азот, вынуждено искать, чтобы питаться ими, растения, которые уже выделили эти элементы, или животных, которые сами получили их в растительном мире. Поэтому животное должно быть по необходимости подвижным. Начиная с амебы, выпускающей наудачу свои ложноножки, чтобы захватить рассеянные в капле воды органические вещества, вплоть до высших животных, обладающих органами чувств для распознавания добычи, органами движения для овладения ею, нервной системой для координации движений с ощущениями, жизнь животных характеризуется, в ее общем направлении, подвижностью в пространстве.
В своей первоначальной форме животное предстает как незначительная масса протоплазмы, завернутая всего-навсего в тонкую белковую оболочку, позволяющую этой массе свободно менять форму и передвигаться. Напротив, растительная клетка покрыта клеточной мембраной, осуждающей ее на неподвижность. И снизу доверху в растительном мире наблюдаются одни и те же привычки, все более и более ведущие к неподвижности, ибо растению нет нужды беспокоиться; оно находит вокруг себя - в атмосфере, воде и земле, где оно располагается, минеральные вещества, которые усваивает непосредственно. Конечно, явления движения наблюдаются и у растений.
Дарвин написал прекрасную книгу о движениях ползучих растений. Он изучил движения некоторых насекомоядных растений, таких как росянка и мухоловка, нацеленные на захват добычи. Известны движения листьев акации, мимозы и др. Перемещения растительной протоплазмы внутри оболочки свидетельствуют о ее родстве с протоплазмой животных. Во множестве видов животных (главным образом паразитов) можно было бы указать явления закрепления на месте, аналогичные таким же явлениям растительного мира. Можно впасть в заблуждение, утверждая, что неподвижность и подвижность являются признаками, позволяющими при простом осмотре определить, что перед тобой - растение или животное. Но неподвижность у животных чаще всего проявляется как оцепенение, в которое впадает вид, словно отказываясь продолжать эволюцию в определенном направлении: она родственна паразитизму и сопровождается признаками, напоминающими признаки растительной жизни. Движениям же растений не свойственны ни частота, ни разнообразие движений животных. Они касаются обычно только одной части организма и почти никогда не затрагивают весь организм. Если у них и проявляется в исключительных случаях смутная самопроизвольность, то кажется, что видишь перед собой случайное пробуждение обычно дремлющей активности. Короче говоря, если в растительном мире, как и в мире животном, подвижность и неподвижность сосуществуют, то равновесие явно нарушается в пользу неподвижности в одном случае и в пользу подвижности в другом. Эти две противоположные тенденции столь очевидно являются ведущими в эволюции растений и животных, что ими можно бы было уже определить оба мира. Но неподвижность и подвижность сами суть только поверхностные проявления еще более глубоких тенденций.[10]
Между подвижностью и сознанием существует очевидная связь. Сознание высших организмов взаимодействует с определенными мозговыми механизмами. Чем более развита нервная система, чем многочисленнее и определеннее движения, между которыми она делает выбор, тем яснее и сопровождающее эти движения сознание. Но ни эта подвижность, ни этот выбор, ни, следовательно, это сознание не обусловлены с необходимостью наличием нервной системы. Она лишь определенным образом направила и подняла на более высокую ступень интенсивности начальную и смутную активность, рассеянную в массе организованного вещества. Чем ниже по уровню развития стоит животное, тем больше упрощаются и отделяются друг от друга нервные центры; в конце концов нервные элементы исчезают, теряясь в менее дифференцированном организме. Но то же самое происходит и со всеми другими органами, со всеми другими анатомическими элементами, и было бы столь же нелепо отказывать, в сознании животному, поскольку оно не имеет мозга, как заявлять, что оно не способно питаться, поскольку не имеет желудка.
Нервная система, подобно другим системам, зародилась вследствие разделения труда. Она не создает функцию, но лишь поднимает ее на более высокую ступень интенсивности и определенности, давая ей двойную форму деятельности рефлекторной и деятельности произвольной. Чтобы выполнить естественное рефлекторное движение, необходим целый механизм, действующий в спинном или в продолговатом мозге. Чтобы произвольно выбирать между несколькими определенными поступками, нужны мозговые центры, то есть перекрестки, от которых отходят пути, ведущие к двигательным механизмам различной конфигурации и одинаковой точности. Нотам, где не произошло еще выделения нервных элементов, а тем более их объединения в систему, там существует нечто такое, из чего путем раздвоения возникнут и рефлекс, и произвольное движение; чему не свойственны ни механическая точность первого, ни связанные с разумом колебания второго, но что, будучи причастным в бесконечно малой степени тому и другому, является просто неопределенной, а следовательно, уже отчасти сознательной реакцией. Это значит, что и низший организм будет сознательным в той мере, в какой он движется свободно. Будет ли здесь сознание по отношению к движению следствием или причиной? В известном смысле оно является причиной, ибо роль его - управление передвижением. Но, с другой стороны, это - следствие, так как его поддерживает именно двигательная активность, и как только она исчезает, сознание атрофируется, или, вернее, засыпает. У ракообразных, таких как Rhizo-cephales, имевших некогда более дифференцированное строение, неподвижность и паразитизм сопровождаются вырождением и практически исчезновением нервной системы, и так как в подобном случае развитие организации локализовало в нервных центрах всю сознательную активность, то можно предположить, что сознание у такого рода животных еще слабее, чем в организмах гораздо менее дифференцированных, никогда не имевших нервных центров, но остававшихся подвижными.[11]
Могло ли в таком случае растение, укрепившееся в земле и находящее пищу на месте, развиваться в направлении сознательной деятельности? Клеточная мембрана, покрывающая протоплазму, делая неподвижным простейший растительный организм, в то же время в значительной мере предохраняет его от внешних возбуждений, которые раздражают чувствительность животного и мешают ему погрузиться в сон. Растение, следовательно, в целом бессознательно.
Сознание и бессознательность - это не две этикетки, которые можно наклеить машинально, - одну на каждого животного, другую на каждую растительную клетку. Если у животного, выродившегося в неподвижного паразита, сознание засыпает, то, напротив, у растения, которое вновь обрело свободу движений, оно пробуждается, и ровно в той мере, в какой растение вернуло себе свободу. И все же сознание и бессознательность отмечают направления, по которым шло развитие обоих миров, в том смысле, что для отыскания лучших образцов сознания у животных нужно подняться до самых высших представителей ряда, тогда как, чтобы обнаружить вероятные случаи сознания у растений, нужно спуститься возможно ниже по лестнице растений, дойти, например, до зооспор водорослей и вообще до тех одноклеточных организмов, которые, скажем так, колеблются между растительной формой и формой животного. С этой точки зрения и в такой мере животное, на наш взгляд, определяется чувствительностью и пробудившимся сознанием, растение же сознанием заснувшим и отсутствием чувствительности.[12]
Растение вырабатывает органические вещества непосредственно из веществ минеральных: эта способность освобождает его от необходимости двигаться, а значит, и чувствовать. Животные, вынужденные разыскивать себе пищу, развивались в направлении двигательной активности, а следовательно, и сознания все более и более полного, все более и более ясного.
У плоских червей пищеварительная система ветвится, и благодаря этому питательные вещества разносятся по всему телу. У кольчатых червей эту функцию берет на себя кровеносная система. Кроме того, она разносит от органов дыхания по всему телу кислород и доставляет к ним углекислый газ, который затем выделяется наружу.
Появление специальных органов дыхания - жабр у водных обитателей, трахей и легких у наземных - по сравнению с растениями во много раз увеличивает поверхность, участвующую в газообмене между организмом и окружающей средой. Животное получает благодаря этому больше кислорода, в его теле активнее идет окисление различных веществ, входящих в состав цитоплазмы, и в результате высвобождается большое количество энергии, необходимой для движения и других процессов жизнедеятельности.
У животных есть органы выделения: у позвоночных - почки, у простейших - сократительная вакуоля. Органы выделения удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту и аммиак - продукты распада разных веществ, в том числе и белка. У растений сходных отходов образуется немного. Это объясняется типом их питания и отсутствием мышечной активности. Из растительных организмов аммиак не выводится. Путем химических превращений он переходит в безвредные для растения вещества - аспарагин и глутамин. Это кладовые азота, который может быть использован растением вновь при биосинтезе азотсодержащих соединений. Некоторые продукты жизнедеятельности накапливаются у растений в листьях и удаляются при листопаде.
Таким образом, отличия животных от растений по типу питания определяют и все другие их особенности: способность к передвижению, развитие пищеварительной, дыхательной, кровеносной и выделительной систем, нервной системы и органов чувств, различных способов захвата пищи.
Низшие животные и растения меньше отличаются друг от друга, чем высокоорганизованные. Это свидетельствует о единстве происхождения всего живого. Кроме растений и животных в органическом мире выделяют еще особую группу бесклеточных существ, которую составляют вирусы. Они устроены проще, чем клетки. Вирус состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), покрытой снаружи белковой оболочкой.
Кажется бесспорным, что животная клетка и клетка растительная происходят от общего ствола, что первые живые организмы колебались между формой растительной и формой животной, принадлежа одновременно той и другой. Различие - только в пропорции. Обычно одна из двух тенденций покрывает или подавляет другую, но в исключительных обстоятельствах последняя освобождается и вновь завоевывает утраченное место. Подвижность и сознание растительной клетки не настолько замерли, чтобы не иметь силы проснуться, когда обстоятельства позволяют или требуют. С другой стороны, сохранившаяся в животном мире тенденция к растительной жизни беспрестанно задерживала, или останавливала, или обращала вспять его эволюцию. Какой бы полной, даже бьющей через край ни казалась деятельность животного вида, - оцепенение и бессознательность стерегут его. Только усилием и ценою усталости он выдерживает свою роль. Путь, по которому шла эволюция животного, отмечали бесчисленные срывы, вырождение, связанное по большей части с паразитическими привычками: каждый раз это было переводом стрелки на растительную жизнь.[13]
Таким образом, все заставляет предполагать, что растение и животное происходят от одного общего предка, который соединял в себе обе тенденции в момент их зарождения.
Но две тенденции, взаимно включавшие друг друга в этой первоначальной форме, в процессе своего роста разъединились. Отсюда мир растений с его неподвижностью и нечувствительностью, отсюда животные с их подвижностью и сознанием. Чтобы объяснить это раздвоение, нет нужды прибегать к таинственной силе. Достаточно заметить, что живое существо естественно тяготеет к тому, что для него более удобно, и растения и животные выбрали для себя два различных рода удобства в способе добывания необходимых им углерода и азота. Первые непрерывно и автоматически извлекают эти элементы из окружающей среды; вторые путем прерывистого, сконцентрированного в нескольких мгновениях, сознательного действия ищут эти элементы в организмах, их уже усвоивших. Это - два различных способа понимания труда, или, если угодно, безделья. Вот почему нам кажется сомнительным, чтобы возможно было когда-нибудь открыть в растении нервные элементы, хотя бы в самой начальной форме. Направляющей воле животного у растения, как нам кажется, соответствует направление, даваемое им энергии солнечного излучения, которой растение пользуется, чтобы разорвать связь углерода и кислорода в углекислоте. Чувствительности животного соответствует у растения исключительная восприимчивость его хлорофилла по отношению к свету. Значит, если нервная система является прежде всего механизмом, служащим посредником между ощущениями и волевыми актами, то подлинной «нервной системой» растения, нам кажется, будет механизм, или, скорее, химизм sui generis, служащий посредником между восприимчивостью его хлорофилла к свету и производством крахмала. Другими словами, у растения, очевидно, нет нервных элементов, и тот же порыв, благодаря которому животное обрело нервы и нервные центры, вероятно, привел у растения к функции, которую выполняет хлорофилл.[14]
Этот первый взгляд, брошенный на организованный мир, позволит нам точнее определить, что соединяет царства растений и животных и что их разделяет.
4. Есть ли все-таки различия
Ни в жизни животного, ни в жизни растения не удалось найти ни одной черты, исключительно свойственной тому или другому. Ни одного признака, по которому любой организм можно было бы отнести к тому или другому царству.
Различие слишком очевидно, оно слишком вкоренилось чтобы от него можно было так легко отказаться. Что бы ни говорили, а дерево останется деревом и лошадь - лошадью, между ними лежит целая бездна.
Дело в том, что нет ни растения, ни животного, а есть один нераздельный органический мир. Растение и животные - только средние величины, только типические представления, которые мы слагаем, отвлекаясь от известных признаков организмов, придавая исключительное значение одним, пренебрегая другими, почти забывая о них. К тому же эти понятия сложились в такое время, когда были известны только самые крайние, резкие представители этих групп. Пока сравнение касалось дерева и лошади, никакое недоразумение не было возможно, но дело представилось в совершенно ином свете, когда пришлось принять во внимание всю совокупность живых существ. Тогда пришлось убедиться в единстве органического мира, пришлось убедиться, что все наши рамки или деления - только произведение нашего ума. Правда, одно из величайших его произведений, без которого он никогда не справился бы с хаосом единичных форм. Пользуясь этим логическим приемом, не должны, однако, забывать его настоящую цену. Не должны отождествлять отвлеченные понятия, типы, с реальной действительностью.[15]
Но если в органической природе и не существует такого дуализма, если мы не видим более в растении и животном двух абсолютно между собой различных категорий существ, а только два типических представления. Тем не менее раз в уме нашем сложились эти два типа, мы должны постараться дать их характеристику. Указать на те признаки, которым мы даем предпочтение, которое связываем с понятием о растении.
Едва ли в настоящее время можно предложить более краткую и удачную характеристику, чем та, которая выразилась в старом изречении, что - растение растет, но лишено произвольного движения. Посмотрим, какой более определенный смысл должны мы придавать этому изречению. Движение животного, как и всякое движение, подчиняется механическим законам.[16] Особенность животного заключается в том, что очаг действующих в нем сил лежит в нем самом; отсюда его независимость от внешних условий. Источник этих сил, как известно, кроется в том процессе окисления, который, совершаясь повсеместно в его теле. Обнаруживается в дыхании и является причиной того тепла и движения, которые в общей сложности характеризуют животное в отличие от растения. Мы только что видели достаточно доказательств, что эти процессы встречаются и в растении, но только в нем они отступают на второй план, совершенно заслоняются другими преобладающими процессами. Мы видели еще ранее, что под влиянием света в зеленых частях растений постоянно совершается явление, совершенно обратное окислению, именно разложение углекислоты, сопровождаемое накоплением углерода. Этот процесс почти в двадцать раз энергичнее дыхания растения. Так что, например, на один фунт сгорающего в растении углерода вновь образуется двадцать фунтов: растение тратит на свои потребности примерно только одну двадцатую всего отлагающегося в нем углерода, отсюда - то накопление вещества, то громадное увеличение массы, которое нас поражает в явлениях роста. Тогда как в животном, достигшем полного развития, устанавливается известное равновесие между приходом и расходом вещества, у растения рост, т.е. накопление вещества, идет почти вплоть до смерти (Сравнение это, впрочем, не вполне точно. За особь в растении правильнее считать отдельный побег, который имеет ограниченный рост, целое же растение, например, дерево, представляет сложный организм, подобный, например, кораллу, растущему неопределенное время). Но это накопление вещества вполне зависит от солнца, отсюда - полная зависимость растения от внешних условий. Его страдательная роль, так резко отличающая его от самостоятельной деятельности животного.
Различие растения и животного, следовательно, не качественное, а только количественное; в обоих совершаются те же процессы, но в одном преобладают одни, в другом - другие. Если в результате, в итоге, оказывается окисление, трата вещества и проявление энергии, мы имеем перед собой тип животного; если, наоборот, в итоге оказывается раскисление, накопление вещества, поглощение энергии, мы имеем перед собой тип растения. Животное и растение разделили между собой труд: животное расходует то вещество и ту энергию, которые запасаются растением; в свою очередь растение необходимую для него энергии получает от солнца. Животное зависит от растения, растение зависит от солнца. Таким образом, мы восходим до самого общего представления о жизни растения, до понятия о его значении, о его роли в органическом мире. Это - роль посредника между солнцем и животным миром. Растение или, вернее, самый типичный его орган - хлорофилловое зерно - представляет то звено, которое связывает деятельность всего органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе. Такова космическая роль растения.[17]
Когда нашему воображению представляется тип зеленого дуба, летом шумящего своей роскошной листвой, зимой обнаженного, окоченевшего, страдательно переносящего все колебания внешней температуры, - дуба, год за годом, в течении веков увеличивающего свою органическую массу, но в ?