Герман Бургав, в продолжение многих лет состоявший профессором в Лейдене и прославившийся своими энциклопедическими познаниями во всех областях, так или иначе связанных с медициной, был весьма замечательной фигурой. Его труд «Elementa Chymiae», ставший в этот период настольной книгой по химии, от начала до конца свидетельствует об исключительно широком кругозоре его автора и содержит во втором томе первое детальное исследование по химической эмбриологии. Я привожу здесь ряд отрывков полностью ввиду их большого интереса. Заслуживает упоминания, что «Elementa Chymiae» составлены в форме лекций, как если бы они были записаны со слов профессора, — обстоятельство, придающее им особое обаяние, если вспомнить, сколько великих людей слушало их. Напомним имена Альбрехта Галлера, Жюльена де-ла-Метри… Как ото видно из приведенных ниже отрывков, Бургав подходил ко всем вопросам с биологической точки зрения; для него жидкости яйца — не просто вещества, обладающие любопытными свойствами, но вещества, непосредственно связанные с вопросом о развитии зародыша, и это резко отличает его от огромного большинства химиков, его предшественников. Другая характерная особенность Бургава заключается в том, что его интересует исключительно белок и он лишь вскользь упоминает о желтке. Это можно объяснить влиянием учения Аристотеля, согласно которому зародыш «ех albo fieri, ex luteo nutriri» («образуется из белка и только питается желтком»), — учение, которое, вопреки Гарвею, сохранило свою силу в первой половине XVIII в. Поскольку эта концепция лежала в основе воззрений Бургава, становится понятным, что белок яйца должен был в его представлении быть особым носителем пластической силы.
Вот что он говорит о биохимии яйца («Ор. Ghem. in Animalia»):
«[Опыт 109.] Белок свежего яйца не кисел, не щелочен и не содержит спирта, образующегося в результате ферментации. Я наполняю несколько чистых стеклянных сосудов белком свежего яйца, предварительно отделенным от скорлупы, оболочек и желтка, вливаю в каждый из сосудов различные кислоты и хорошенько взбалтываю содержимое; при этом, сколько бы я ни взбалтывал, не наблюдается никаких признаков вскипания. Эти сосуды я отставляю в сторону. В два новых сосуда я снова помещаю свежий белок и добавляю в один из них щелочную соль, в другой — летучую щелочь. Вы увидите, что содержимое сосудов остается в покое, не проявляя никаких признаков вскипания. Теперь обратите внимание на странную вещь: в одном из этих сосудов, высоком и цилиндрическом, содержится пол-унции яичного белка и две драхмы азотной кислоты, в другом — пол-унции яичного белка и 4,5 унции виннокаменной кислоты per deliquium. Нагреваем оба сосуда до 92°. Смотрите: я быстро вливаю белок, смешанный со щелочью, в белок, смешанный с кислотой; оба они бурно вскипают, а разреженная материя настолько увеличивается в объеме, что выливается через край сосуда, хотя вместимость последнего 10 пинт decupli сарасе. Однако цвет при этом почти не меняется. Но как только вскипание уляжется, жидкость в каждом из сосудов быстро занимает свой прежний объем. Если теперь поместить в колбу (cucurbita) белок яйца и нагреть его до 100°, выделяется безвкусная жидкость, не содержащая спирта.
Градусы показаны по Фаренгейту. (Прим. перев.)
Если приложить яичный белок к открытому глазу или к обнаженному нерву, белок не вызывает ни малейшего ощущения боли; он почти не имеет запаха, и нет ничего, что, будучи положено на язык, было бы более инертно и безвкусно. Наощупь он слизист и вязок, но совершенно непроницаем. Следовательно, в свежем яичном белке не содержится ни щелочи, ни кислоты, ни той и другой одновременно. Это — густая, вязкая, инертная, безвкусная жидкость, однако из этой подлинно животной жидкости в насиженном яйце в течение 21 дня при температуре в 93° образуется из ничтожного комочка материи, едва весящего 1/100 грана, сформированное тело животного, весящее унцию и больше. Итак, мы познакомились с жидкостью, резко отличающейся от прочих жидкостей, — с жидкостью, из которой благодаря неисповедимым причинам могут образоваться волокна, перепонки, сосуды, внутренности, мышцы, кости, хрящи и все прочие части, именно: связки, сухожилия, клюв, коготки, перья и все жидкости тела, и, тем не менее, жидкость эта в высшей степени нежна, инертна, не содержит кислот, щелочей и спирта и не способна к малейшему вскипанию. В самом деле, если бы она была способна к малейшему вскипанию, она, без сомнения, пробила бы яичную скорлупу; отсюда мы видим, из какой инертной и бездеятельной массы состоят твердые и жидкие части цыпленка. Однако при наличии большего тепла жидкость эта абсолютно не способна произвести цыпленка. Она с трудом может выдержать 100°, но при низкой температуре тоже никогда не производит цыпленка, ибо температура ниже 80° для этого непригодна. Но при температуре, лежащей между этими пределами, эта слизистая инертная жидкость так разжижается, что приобретает способность сильно испаряться через яичную скорлупу и две оболочки, так что в амниотическом мешке остаются только желток и халазы. Ибо желток — эта маточная плацента цыпленка — принимает лишь малое участие в питании. В то же время Мальпиги доказал, что белок не является однородной жидкостью подобно кровяной сыворотке, протекающей через жизненные сосуды, но представляет собой образование, состоящее из многочисленных перепончатых, отчетливо различимых маленьких мешочков; последние наполнены своеобразной жидкостью, напоминающей стекловидную влагу глаза.
[Опыт 111.] Исследование яичного белка алкоголем. В этом прозрачном сосуде находится яичный белок; в сосуд этот я, как видите, осторожно вливаю чистейший алкоголь, так, чтобы он стекал по стенкам сосуда и достигал белка. Я делаю это так осторожно и с такой тщательностью, что вы можете видеть, как поверхность белка, соприкасаясь с алкоголем, твердеет и сразу свертывается, тогда как внутренняя его часть остается жидкой и прозрачной. Если теперь осторожно встряхнуть сосуды, мы увидим, что там, где алкоголь соприкасается с белком, последний сразу уплотняется. Обратите теперь внимание на следующее: в то время как я хорошенько встряхиваю сосуды, весь белок свертывается. Если применять в этом опыте предварительно нагретый алкоголь, получается тот же результат, но все происходит быстрее. Поэтому кажется, что очень чистый растительный спирт немедленно свертывает пластический и питательный материал.
[Опыт 112.] Растворение свежего яичного белка при перегонке. Эти свежие яйца варились в чистой воде до тех пор, пока не стали твердыми. Затем я беру белоснежный белок, отделяю его от всех посторонних примесей и разрезаю на мелкие кусочки, кладу последние в чистую стеклянную колбу, надлежащим образом закупориваю ее, надеваю на нее аппарат для перегонки и присоединяю приемник. Затем по правилам химического искусства помещаю колбу на водяную баню и постепенно нагреваю ее на огне до тех пор, пока баня не закипит. При этом не выделяется паров спирта, по подобно росе выделяется каплями обыкновенная вода, притом в огромном количестве — больше чем девять десятых. И терпеливо продолжаю ту же операцию до тех пор, пока при действии тепла и кипящей поды не перестанут выделяться капли жидкости. Эта жидкость не обнаруживает ни малейших следов масла, соли или спирта. Она абсолютно прозрачна и безвкусна, за исключением тех случаев, когда она приобретает кисловатый вкус. Она лишена запаха и лишь под конец приобретает легкий запах гари. Она, как видите, абсолютно лишена следов щелочи, как бы мы ее ни испытывали; в ней не удается обнаружить никаких признаков кислоты. Вы видите фунты этой воды, по на дне откупоренной нами теперь колбы вы найдете лишь ничтожное количество вещества. Вы найдете здесь сморщенные кусочки, занимающие теперь очень небольшое пространство по сравнению с предыдущим. Они окрашены в золотистый цвет, особенно те из них, которые непосредственно соприкасались со стеклом; вместе с тем они прозрачны, как цветное стекло. Если их вынуть, окажется, что они очень легки, очень тверды, весьма хрупки и ломается с треском; они слегка пахнут гарью и имеют горьковатый от огня привкус; они не содержат ни малейшей примеси — ни щелочи, ни кислоты. Это — первая часть анализа. Я помещаю теперь эти оставшиеся кусочки в стеклянный сосуд (реторту), с тем чтобы 2/3 ее остались незаполненными, и ставлю реторту на песчаную баню, предварительно приладив большой приемник. Затем тщательно замазываю все места соединения, произвожу перегонку, постепенно повышая температуру и доводя ее до высшего предела, который я называю suppressionis; при этом выделяется спирт, выходящий струйками (striatim), жирный и маслянистый, и одновременно на всех местах соединения прибора отлагаются летучие соли твердой консистенции, притом в значительном количестве по сравнению с высохшими кусочками, по в небольшом, если исходить из количества белка, имевшегося до удаления из него воды. В конечном счете, кроме легкого вещества, окрашенного в золотистый цвет, появляется смешанное с этим первым веществом черное густое и смолистое масло. Когда в результате максимальной силы огня масло это полностью выделится, на дне реторты вздувается землистый осадок, тесно связанный с чрезвычайно клейким маслом; он разбухает, подымается к горлышку реторты, так что, будь реторта переполнена, масса эта вошла бы в горлышко реторты, закупорила последнюю и реторта разорвалась бы, что сопряжено с опасностью для окружающих. Эту операцию продолжают до тех нор, пока из реторты не перестанет что-либо выделяться. Этот первый маслянистый и жирный спирт при всех опытах обнаруживает явно щелочную природу, как об этом можно судить на основании того, что при действии кислоты он бурно вскипает. При ректификации этот спирт разлагается на щелочную летучую соль, масло и инертную зловонную воду. Соль, отложившаяся у стенок сосуда, явно щелочна, едка, пламенна, масляниста и летуча, а масло, получившееся в конечном итоге, чрезвычайно едко, жгуче и также издает зловоние. Черный землистый осадок на дне реторты блестящ, очень легок, тонок и хрупок, имеет отвратительный запах от примеси образовавшегося под конец и пахнущего гарью масла, придающего ему мягкость. Если нагревать его на открытом огне, образуется небольшое количество нелетучего, лишенного вкуса и запаха белого землистого осадка, из которого с трудом удается выделить сколько-нибудь соли; этот осадок отлагает только очень тяжелый пылеобразный порошок.
Ср. опыты сухой перегонки яичного белка, произведенные Пикте и Краммером в 1919 г.
[Опыт 113.] Гниение свежего яичного белка. Если в продолжение нескольких дней держать при температуре 70° свежие яйца, они протухнут и начнут издавать зловоние… Таким образом, мы познакомились с природой вещества, которому в дальнейшем надлежит превратиться в субстанцию,
форму и все части тела животного; этот результат достигается при помощи покоя и некоторой доли тепла. Мы видим, таким образом, что это вещество самопроизвольно гниет, претерпевает изменения и, что особенно примечательно, если нагреть в печи (in hypocaustis) насиженное яйцо до 92°, разжиженные части, измененные действием тепла, становятся материалом для питания, увеличения размеров и окончательного сформирования цыпленка в продолжение 21 дня. Однако в образовавшемся цыпленке мы не найдем никаких признаков щелочи, зловония или гниения. Поэтому, о, медики, наблюдайте примечательные действия природы: под влиянием покоя и некоторой доли тепла густая субстанция становится редкой, вязкая — жидкой, не имеющая запаха начинает издавать зловоние, безвкусная делается кислой, чрезвычайно едкой и горькой на вкус, нежная субстанция становится едкой, нещелочная — щелочной, связанное масло становится сладким и гнилостным. Сравним эти результаты с наблюдениями Марчелло Мальпиги над насиженным яйцом, и мы увидим поразительные вещи. Я приложил все усилия к тому, чтобы исследовать в первую очередь белок яйца, после того как из него были по возможности удалены прочие части, ибо только белок образует всю массу вещества, служащего для питания зародыша. Прочие составные части яйца лишь способствуют изменениям белка, с тем, чтобы этот белок, претерпев некоторые изменения, мог служить для образования цыпленка».
Достаточно сравнить освещение этих вопросов у Бургава и у Иоахима Бехера, писавшего в 1703 г., чтобы стало очевидным, насколько более научны взгляды первого. «Physica Subterranea» («Подземная физика») Бехера содержит целый отдел, посвященный росту зародыша, но изложение крайне сумбурно и изобилует алхимическими деталями. Успехи науки за 30 лет, отделявшие Бехера от Бургава, были огромны, но если развитие эмбриологической биохимии шло вперед таким быстрым темпом, то и эмбриологическая биофизика не намного от нее отставала. Доказательством этого могут служить работы Гамбергера и Мадзини.
Фронтиспис из книги Иоахима Бехера Physica Subterranea (1703)
Главная заслуга Гамбергера, в которой он не имел предшественников, — это содержащиеся в его «Physiologia Medica» («Медицинская физиология», 1751) вычисления, касающиеся, во-первых, содержания воды в зародыше и, во-вторых, коэффициента роста последнего. Гамбергер показал, что «зародыш содержит гораздо меньше твердых веществ, чем взрослый организм. Корковое вещество мозга зародыша при высыхании теряет из 10 000 частей 8694, менаду тем как у взрослого — лишь 8096, а корковое вещество мозжечка уменьшается с 81 части до 12. Челюстные железы зародыша теряют на каждые 10000 частей 8469, печень — 8047, поджелудочная железа — 7863, артерии — 8278, и даже хрящи теряют 4/5 своего веса, уменьшаясь с 10000 до 8149 1/2». Соответствующие цифры для взрослого: печень — 7192, сердце — 7836. Эти цифры мало отличаются от данных современных исследований.
Мадзини опубликовал свои «Gonjecturae physico-medico-hydrostaticae de respiratione foetus» («Соображения физико-медико-гидростатические о дыхании плода») в 1737 г., a «Tractatus medico-mechanica» («Трактат медико-механический») — в 1742 г. В первом из этих сочинений Мадзини развивает теорию эмбрионального дыхания, в сущности являющуюся не чем иным, как повторением теории Мэйо, которого он, впрочем, упоминает всего один раз. Эта теория не пользовалась популярностью уже с 1700 г., хотя Питкайрн и пытался возродить ее. Поместив жидкости яйца под колокол воздушного насоса и обнаружив, что воздух из них может быть извлечен, Мадзини пришел к заключению, что в них содержится воздух, которым, по его мнению, дышит зародыш. Он говорит о «воздушных частицах» амниотической жидкости и в связи с этим разбирает вопрос о дыхании рыб. Удельный вес зародыша также его интересовал, и он сделал ряд соответствующих вычислений и опытов. Быть может, наибольший интерес в его сочинении представляет отрывок, в котором он упоминает об «эолипиле», т. е. о примитивной форме паровой машины, и утверждает, что как жар топки вызывает кипение воды, так и жар внутренностей вызывает кипение амниотической жидкости; выделяющиеся при этом пары служат для дыхания.
Геронов паровой шар (эолипил) — прототип современной паровой машины, точнее — паровой турбины так называемого реактивного типа. Подробно об эолипиле см. у Дильса, Античная техника, ОНТИ, 1934, в главе: «Паровая машина, автомат, таксометр». (Прим. перев).
Интересно отметить дату возникновения этой аналогии, так как в 1705 г. Томас Ньюкомен изобрел паровую машину, работавшую со значительной точностью, и вопрос об энергии пара усиленно занимал умы. Возможно, что Мадзини был знаком с вышедшим в 1663 г. сочинением маркиза Ворчестерского «Century of the Names and Scantlings of Inventions» («Век имен и изобретений»), которое содержало описание эолипила, или «приводимой в действие водой машины». Англия была центром этого движения, и другие страны прибегали к помощи английских инженеров. Так, например, Гэмфри Поттер сконструировал в 1720 г. для венгерских рудников паровой насос.
Уже близко было время открытия кислорода. В 1773 г. Шееле и в 1774 г. Пристли внесли в науку те знания, отсутствие которых служило тормозом для Мадзини.
В своей второй книге Мадзини приводит много количественных наблюдений над удельным весом зародыша. Он нашел, что по мере развития зародыша его удельный вес уменьшается, выражаясь по отношению к амниотической жидкости как 282:274 на четвертом месяце и как 504:494 — на пятом.
Другие примеры экспериментально-физических исследований в эмбриологии этого периода можно найти в сочинении Иосифа Онимоса «De Natura Foetu» («О природе зародыша»), вышедшем в 1745 г., где рассматривается вопрос об удельном весе зародыша на различных стадиях развития.
Эти авторы, так же как и сам Галлер и Гефтер, изучавшие коэффициент роста зародыша, способствовали развитию количественного метода исследования, этого наиболее плодотворного направления в эмбриологии XVIII в.
Источник: Джозеф Нидхэм. История эмбриологии. Пер. с англ. А.В. Юдиной. Гос. изд-во иностранной лит-ры. Москва. 1947