Освобождение науки от средневековой схоластики и переход ее на новые пути и методы познания природы в разных странах начался в разное время.
Экономические сдвиги ранее всего проявились в Англии, где крепостное хозяйство начинает исчезать еще в XVI в., и остатки феодальных прав к XVII в. заменяются капиталистическими отношениями. В связи с этим развивается горная промышленность, создаются первые мануфактуры, развивается сельское хозяйство. Новые общественно-экономические взаимоотношения предъявляют к науке новые требования. Старая, основанная на авторитетах, наука не удовлетворяет передовых людей того времени, и в Англии прежде всего проявилась реакция против средневековой схоластики. Бэкон и, далее, Гоббс (Hobbes, 1588—1679) явились выразителями этих новых настроений, дали философское обоснование новому эмпирическому методу. К. Маркс и Ф. Энгельс указывали, что Бэкон «настоящий родоначальник английского материализма и всей современной экспериментирующей науки» Англия XVII и начала XVIII вв. является передовой страной не только в экономическом, но и в научном отношении. Лондонское королевское общество, играло тогда роль мирового ведущего научного центра.
В XVII в. общественные сдвиги захватывают Францию. И здесь феодальные отношения рушатся под натиском развивающегося капитализма, рушится старый общественный строй, уступая место более прогрессивному в то время буржуазному строю. Новый класс, третье сословие, требует новой, своей науки, которая вооружила бы его технику. Вместе с тем новый класс, вышедший на арену политической борьбы, стремящийся уничтожить старую феодальную аристократию, требует новой философии, которая явилась бы орудием в политической борьбе. Английский эмпиризм в сочетании с механизмом Декарта дал семена на французской почве, породившей течение, известное под названием французского материализма XVIII в. Париж становится в XVIII в., наравне с Лондоном, вторым мировым научным центром. Появляется блестящая плеяда ученых в различных областях естествознания. Если в области неорганических наук Англия могла выставить ряд имен не менее выдающихся, чем имена французских астрономов, физиков и химиков того периода, то в области биологических наук пальма первенства в конце XVIII и начале XIX вв. переходит к Франции.
Оживление общественной жизни, выдвигающиеся новые социальные проблемы вызывают в XVIII в. особый интерес к философии. Помимо картезианской философии и английского эмпиризма, в области биологии начинает проявляться влияние других философских течений, которыми так богаты были XVII и XVIII столетия, этот своего рода «золотой век философии».
Если в XVII в. большинство биологов находится целиком во власти деизма, то XVIII в. знаменует некоторое освобождение от деистических оков, связывавших мысль ученых. Этому немало способствовало материалистическое учение Спинозы (В. Spinosa, 1632—1677), разрушавшее авторитеты идеалистической философии и способствовавшее выработке позднейшей философии материализма.
Исключительно сильное влияние на естествознание, в том числе и на биологию, оказала философия Лейбница (Leibniz, 1646—1716) с его учением о непрерывности, о «монадах», являющихся, по Лейбницу, «элементами вещей, подлинными атомами природы», которые образуют бесконечный ряд ступеней, связывающих природу в одно целое. В области биологии учение Лейбница нашло особенно яркое отражение в ряде теоретических представлений, возникших в XVIII в., прежде всего в идее единства органической природы.
Хронологически, при формальном подходе, эти философские учения относятся к XVII в. Но на работах и умонастроениях биологов этого столетия они отразились мало (за исключением Бэкона, влияние которого в XVII в. неоспоримо, и отчасти Декарта). Могучее влияние отмеченных философских течений сказывается главным образом в XVIII в. Среди биологов этого периода мы находим как прямых последователей тех или других философских систем, так и ученых, не называющих себя последователями каких-либо философских течений, но обнаруживающих их влияние в своих специальных работах.
Сдвиги в умственной жизни эпохи изменили интересы биологов XVII в. по сравнению с биологией предыдущего века. Кругосветные путешествия, захват колоний, где обнаруживались диковинные, ранее не виданные животные и растения,— все это показывало, что многообразие животного и растительного мира гораздо богаче, чем представлялось прежде. Отсюда интерес к систематике, которая в XVII в. выдвигается в биологии на первый план. Уже в XVII в. появилось несколько крупных сочинений по систематике. Достаточно отметить ботанические работы Юнга (Joachim Jung, 1587—1657) и Турнефора (J. Р. de Tournefort, 1656—1708). Рей (John Ray, 1628—1705), ботаник и зоолог, установил в конце XVII в. важнейшее понятие систематики — вид и этим дал основу для построения четких систематических категорий. Но новой эпохой в области систематики явился, благодаря работам Линнея, лишь XVIII век.
Карл Линней (Carl Linne, 1707—1778) взял на себя колоссальный труд создания принципов систематики и приведения в порядок сведений, накопленных его предшественниками. Работа Линнея способствовала тому, что к систематике в XVIII в. проявляется исключительный интерес, и она оказывается в центре внимания биологии. Интерес к анатомии и физиологии, проявившийся в предыдущем столетии, значительно ослабевает; в этом кроется причина упадка в XVIII в. микроскопических исследований, так успешно начавшихся в предыдущем столетии.
Очень интересна в этом отношении мысль К. А. Тимирязева (1920), одного из наиболее глубоких знатоков истории естествознания. «Иногда высказывается мнение, — писал Тимирязев, — что малые успехи, сделанные микроскопическим изучением организмов в течение XVIII века, в сравнении с блестящим его дебютом в XVII, зависели не мало от авторитета Линнея, питавшего будто бы нескрываемое отвращение к этому инструменту. Но быть может, в этом отрицательном отношении высказывалась именно чуткость гения, понимающего логическую последовательность в развитии различных частей науки и угадывающего ближайшие задачи своего времени. Не подлежит также сомнению, что увлечение микроскопом, убеждение, будто изучение недоступных невооруженному глазу существ или подробностей строения составляет какую-то высшую сферу знания, имело и свою обратную сторону, отвлекая внимание исследователей от более глубоких вопросов физиологии и особенно от изучения жизненных явлений целых, видимых без микроскопа организмов в их зависимости от условий существования… Но в свое время эта односторонность в увлечении микроскопическими исследованиями, как и односторонность Линнея, была, конечно, понятна и логична, почему и оказалась полезной» (Соч., т. 8, 1939, стр. 74).
Развитие систематики, с точки зрения интересующей нас проблемы, имеет еще другое значение. Хотя сам Линней стоял на антиэволюционной точке зрения, но объективно его система с ее понятиями рода, семейства, класса и т. п.. способствовала развитию представлений об единстве живой природы. Объединение разных организмов в группы по различной степени сходства не могло не внушать мысли об общности происхождения данной группы организмов, а тем самым о каком-то общем сходстве в строении организмов.
Это ясно понимал соперник Линнея, французский натуралист Бюффон (George Louis de Buffon, 1707—1788). Он видел, что принципы системы Линнея ведут к идее единства всей природы, включая и человека, но, поняв значение систематики, неясное самому Линнею, Бюффон устрашился выводов, к которым приводила система организмов, и предпочел вообще отказаться от линнеевских принципов систематики. Тем не менее в работах Бюффона идея единства всей органической природы нашла определенное выражение: он говорил даже о сходстве элементарных частей животных и растений, которое лишь не поддается, по его мнению, прямому наблюдению. Органическая природа, считает Бюффон, непрерывна; разграничительная черта между растениями и животными искусственна. «Таких пограничных линий нет в природе, — заявляет Бюффон,— есть существа, которых нельзя назвать ни животными, ни растениями, ни минералами, мы напрасно пытались бы отнести их к тем или другим. Мы сказали, что развитие природы совершается путем переходов постепенных и часто незаметных; так же незаметно переходит она от животного к растению». У Бюффона, между прочим, есть мысль о каких-то элементарных структурах, лежащих в основе строения организмов. «Организованное существо,— говорит Бюффон,— это целое, составленное из сходных с ним органических частиц, совершенно также, как куб составлен по нашему предположению из других кубов». Правда, эта мысль в интерпретации Бюффона напоминает теорию вложения, согласно которой всякий организм несет в себе миниатюрные модели всех последующих организмов, родоначальником которых он может явиться. Но важно отметить, с одной стороны, внедрение в умы биологов XVIII в. идеи единства органической природы и, с другой,— ее влияние на возникновение представлений о наличии какой-то общей элементарной структуры во всем мире организмов.
Первые ростки идеи единства органической природы, несомненно, питались теорией непрерывности, положенной в основу учения Лейбница. Влияние Лейбница заметно и у Бюффона, но еще отчетливее оно проявляется в работах другого биолога той же эпохи, швейцарского натуралиста Боннэ (Charles Bonnet, 1720—1793), который под непосредственным влиянием Лейбница строит свою «лестницу существ». Она полна фантастики, но отражает упорно пробивающуюся в этот период мысль о единстве органической природы, единстве материи, из которой построены все организмы.
Рассуждения Бюффона и Бонна носили, разумеется, умозрительный характер. Но эти рассуждения — знамение времени, отражение общих сдвигов философской мысли; при всей своей спекулятивности, эти представления формировали умы новых поколений ученых. В противоположность узкому эмпиризму ученых XVII в., биологи XVIII в. стремятся в своих исследованиях к познанию общих закономерностей жизни. Это касается как биологов, стоящих на виталистических позициях (Каспар Фр. Вольф), так и тех, кто под влиянием идей Спинозы переходит на позиции материализма (Ламетри — Julien de La Mettrie, 1709—1751). Благодаря этому идея единства органической природы, совершенно чуждая биологам XVII в., в XVIII столетии если еще и не звучит с полной силой, то все же начинает закрепляться в науке.
Анатомия животных в трудах Мальпиги и Сваммердама достигла некоторого подъема уже в XVII в. Но обоим исследователям был чужд сравнительный метод, а без него не могли развиться те анатомические исследования, на основе которых позже создалась клеточная теория. В XVIII столетии в этом отношении заметен также крупный сдвиг. Добантон (Louis Daubenton, 1716—1800), обработавший анатомическую часть обширной «Естественной истории» Бюффона, применяет сравнительно-анатомический метод в отношении позвоночных животных. Вик д’Азир (Vicq d’Azyr, 1748—1794), Гентер (John-Hunter, 1728—1793) и Блуменбах (Johann Blumenbach, 1752—1840) расширяют применение этого метода. Наконец, в трудах Кювье (George Cuvier, 1769—1832), установившего впервые принцип гомологии (сам Кювье называл его «аналогией»), сравнительная анатомия получает свое оформление. Внедрение сравнительного метода оказывает влияние на закрепление представлений о единстве законов органической природы и указывает путь, которым должно идти изучение тонкой структуры организмов.
Мы видели, что еще в XVII в. создается теория преформации, одна из первых попыток ответить на вопрос о ходе развития организмов. Теория преформации еще больше укрепляется в XVIII столетии авторитетом Галлера (Albrecht von Haller, 1708—1777), одного из наиболее разносторонних ученых своего века, а также работами Боннэ и Спалланцани (Lazzaro Spallanzani, 1729—1799). Уже у Сваммердама мы находим зачатки идей преформации, которые позже приводят к логическому абсурду, каким являлась так называемая «теория вложения». Согласно этой «теории», все живые существа, которые когда-либо жили и будут жить на земле, были созданы в виде зародышей при сотворении мира. Именно такую формулировку приняла теория преформации в конце XVII и в XVIII вв. в сочинениях французского философа Мальбранша (Malebranche, 1638—1715).
Явный тупик, к которому пришла теория преформации, не мог не породить реакции против преформистских представлений о развитии организмов. Именно XVIII век явился эпохой зарождения новой теории развития организмов — теории эпигенеза, согласно которой нет никакого предобразования зародыша. Зародыш развивается из бесструктурной массы яйца путем новообразования органов — такова антитеза, выдвинутая эпигенетиками, во главе с основателем этой новой теории К. Фр. Вольфом. Теория эпигенеза сыграла существенную роль в развитии клеточного учения. Она выдвинула перед исследователями необходимость изучения морфогенеза (а позже и гистогенеза), изучения формообразовательных процессов, связанных с развитием организма, в связи с чем выявилось сходство принципов образования элементарных частей организмов, которое в дальнейшем было положено Шванном в основу клеточной теории.
Борьба преформистов и эпигенетиков находит прямое отражение в истории клеточного учения, и развиваемые отдельными исследователями взгляды о природе элементарных структур тела животных и растений своими истоками часто имеют одну из этих теорий.
Таким образом, в XVIII столетии мы находим первые ростки идеи единства органической природы, мысль об общих законах природы, распространяющихся и на мир растений и на мир животных. Хотя в рассматриваемом столетии эта идея не находит надлежащего оформления, все же отзвуки ее мы встречаем в истории интересующей нас проблемы. Общность органической природы должна иметь какое-то отражение и в структуре организмов. Пусть животные и растения внешне кажутся построенными совершенно различно, но в их элементарной структуре должно проявляться нечто общее. Эта мысль уже неотступно преследует умы некоторых ученых XVIII в., она чувствуется в их робких исканиях, которым недостает еще фактической базы. Именно в XVIII в. создаются первые «теории» строения и развития организмов. Далеко не всегда они основаны на прямом микроскопическом наблюдении. Часто они имеют вид априорных построений, гипотез и догадок. Но появление таких теорий знаменательно для истории учения о клетке. Они являются предвестниками тех теоретических обобщений, которые оформляются в виде клеточной теории уже за пределами рассматриваемого века. Таковы теории Вольфа и Окена, к рассмотрению которых мы перейдем в последующих главах. Но прежде посмотрим, насколько успехи в конструкции микроскопа обеспечивали прогресс дальнейшего развития клеточного учения в XVIII столетии.