Брюкке был по своей специальности физиологом.
Его известная работа «Элементарные организмы» (1861), как и работа Шультце, не носит характера экспериментального исследования, а является прежде всего теоретической статьей, обосновавшей физиологическую самостоятельность клеток — элементарных организмов, из которых, по его представлениям, построено тело животных. Он начинает свои рассуждения ссылкой на главу из книги Шванна (1839) «Клеточная теория», отмечая при этом, что считает необходимым назвать клетки элементарными организмами, ибо они являются неразложимыми организованными частицами, подобно тому, как неразложимы атомы химических элементов.
Слабым местом всей клеточной теории в целом оставалось само представление о клетке, ибо конкретных данных о ее строении было все еще очень мало, и полагали, что она имеет очень простую структуру. Брюкке выступает с утверждением, что поскольку клетке присуща организованность, она должна быть сложно построенной единицей, ибо именно своеобразие ее организации и отличает живое от неживого. В этом заключается большая заслуга Брюкке. Эту мысль он оттенил в самом заглавии работы «Элементарные организмы». Однако сам Брюкке вовсе не настаивал на замене термина «клетка» термином «элементарный организм», считая, что первый из них настолько укоренился, что вряд ли имеет смысл делать какую-либо замену.
Первым и основным выводом, который Брюкке делал из изложенного выше положения относительно организованности клеточной структуры, является утверждение, что поскольку жизненные отправления очень сложны и охватывают весь комплекс явлений, характеризующих жизнь, клетка не может быть просто построенной. Он говорил: «утверждают, что протоплазма представляет собой гомогенную массу». Но по его мнению, это должно означать, что «протоплазма лишь представляется или кажется нам гомогенной». В вопросе о п-рук туре клетки Брюкке не считал возможным удовлетворяться представлением об элементарном молекулярном строении материи. Он подчеркивал, что простой раствор белка никогда не может иметь тех свойств, которые мы называем жизненными процессами, и поэтому мы вынуждены приписывать клетке сверхмолекулярную структуру, структуру более сложного порядка, которую он называл организацией живых существ. Таким образом, сложные молекулы органических соединений являются только материалом, который слагается не как однообразная масса, а имеет особую структуру, в результате чего создается живой организм. В живом существе, по Брюкке, наблюдается целый ряд сложнейших процессов. Особое внимание он уделял процессам раздражимости и движения протоплазмы.
Поскольку у сложных организмов различные функции выполняются различными органами, то и в отношении клетки Брюкке также полагал, что мы вряд ли имеем право предполагать принципиально иное положение вещей. Другими словами, он считал, что различные функции выполняются различными структурами клетки. Он подчеркивал также, что нельзя ожидать, чтобы органы и системы органов, которые мы находим в человеческом организме, могут или должны повториться в клетках в том же самом виде. Он считал, что с уменьшением размеров природа изменяет средства, с помощью которых она заставляет служить организму все силы неорганического мира.
Рассматривая клетку как маленькое живое существо. Брюкке указывал, что к ней надо подходить так же, как мы подходим к изучению мельчайших животных. В частности, он считал, что одноклеточные растения указывают на прямую связь между свободно живущим организмом и элементарными живыми единицами (т. е. клетками), которые могут поддерживать свое существование только как интегральные части большого единого целого.
Изложенные мысли мы находим уже во вводной части работы Брюкке. Важно подчеркнуть, что в ней, может быть, впервые с особой ясностью говорится о качественном различии между живым и неживым. Может быть, именно Брюкке впервые столь ясно проводил мысль об аналогии между клеткой и свободно живущим организмом. Но основной идеей, повторяем, у него было представление о сложности клетки и ее особой организации. Надо еще отметить, что в этом отношении представления Брюкке находятся на значительно большей высоте, чем взгляды более поздних исследователей, пытавшихся с помощью различных неорганических моделей имитировать сущность протоплазмы. как например, известный зоолог механицист Отто Бючли, Румблер и многие другие. Он ссылается на описания гомогенности клеточных компонентов (протоплазмы, ядра), но в его представлении отсутствие видимых структур не увязывается с представлением о сложности строения клеток. Поэтому он и считал необходимым их отыскивать и специально подчеркивал, что неудача в этом отношении, возможно, объясняется недостаточной разрешающей способностью микроскопа.
В заключение остановимся на характеристике протоплазмы, данной в работе Брюкке. Прежде всего он ставит вопрос об ее агрегатном состоянии и отмечает, что его нельзя назвать ни жидким, ни твердым. Он пишет: «Вопрос о том, является ли живое тело твердым или жидким, по существу столь же абсурден, как если бы спросить, твердое или жидкое (в том смысле, как это употребляется в физике) тело медузы или улитки». А далее читаем еще: «Если мы будем протоплазму клетки характеризовать просто как слизистую или студенистую массу, то это будет нисколько не лучше, чем если кто-нибудь, кто ничего не знает о строении медузы, будет ее характеризовать как оживленный студень».
Эти строки, написанные Брюкке о протоплазме более 100 лет назад, сохраняют свою актуальность и правильность и поныне. В самом деле, что пишется о составе протоплазмы в большинстве учебников? Перечисляются простейшие химические вещества, которые в ней открываются, затем добавляется несколько слов о коллоидном ее состоянии, в лучшем случае пишется о гипотетических мицеллах. Вопрос о качественном своеобразии живой субстанции в отличие от вещества «мертвого» по существу обычно не ставится. Сравнение студня с медузой в данном контексте нельзя не признать исключительно удачным. Понятие «студень» не может ничего дать для понимания медузы как организма, для которого прежде всего характерно определенное морфологическое строение, т. е. определенная структура. Предвидение Брюкке, требовавшее отыскания микроскопически видимой структуры протоплазмы, явилось направляющей идеей исследований последующих трех-четырех десятилетий. Можно сказать, что только в самое последнее время электронно-микроскопическая техника открывает новое в строении протоплазмы. Оно оказалось проще, чем предполагал Брюкке, но значительно сложнее, чем это считали до середины XX в.