Будем исходить из элементарных, едва ли подлежащих спору физико-химических соображений. Тело клетки есть весьма сложный комплекс белковых и иных молекул в текучем равновесии со средой. Имеются бесчисленные мелкие воздействия со стороны среды, а внутри клетки идут непрерывные химические и молекулярно-физические изменения. Все это должно порождать в теле клетки, особенно в его периферических частях, непрерывные движения, постоянно изменяющие свое направление и характер[76]. Эти движения остаются большей частью незаметными, потому что их направление в каждом пункте то и дело сменяется и минимальные противоположные перемещения приблизительно уравновешиваются.
Теперь пусть в окружающей жидкости из определенного пункта диффузно распространяется вещество, ядовитое для клетки, способное угнетать ее функции. К обычным, мелким влияниям среды присоединилось новое, более значительное, притом непосредственно вредное. Оно неизбежно окажет свое воздействие на обычные, минимальные и непрерывные движения протоплазмы. Как вредное, понижающее энергию клетки, оно должно, в общем, все их ослаблять; но только не все в равной степени. Всего сильнее должны ослабляться те движения, которые приближают клетку к источнику вредного влияния; с одной стороны, при этих движениях его действие усиливается и резче подавляются ее жизненные проявления, в том числе, очевидно, и сами эти движения; наоборот, при перемещениях, удаляющих от него, все это происходит в меньшей степени; с другой стороны, те части клетки, которые обращены к источнику вредного влияния, сильнее испытывают его действие, а те, которые дальше от него, испытывают слабее; между тем первые составляют исходный пункт движений приближающих, вторые — удаляющих. Следовательно, вообще движения первого рода подавляются в большей мере, второго — в меньшей.
Итак, прежнее равновесие мелких перемещений, особенно в пограничных частях клетки, необходимо нарушается, и перевес получают удаляющие; очень малые разности этого рода, прибавляясь одни к другим, образуют наблюдаемое движение. Оно целесообразно, потому что является результатом подбора и направлено к восстановлению равновесия. Те же соображения в перевернутом виде применимы к случаю полезного влияния, и вывод получается вполне аналогичный.
Так объясняется целесообразность первичных рефлексов клетки. Но вместе с тем становятся понятны и те случаи, где эти рефлексы оказываются нецелесообразными. Такие случаи гораздо более редки, но, несомненно, встречаются; и с нашей точки зрения они должны встречаться. Подбор создает реакцию приближения при всяких воздействиях, непосредственно усиливающих энергию жизненных функций клетки; но не всегда подобные воздействия полезны для жизни и в конечном результате. Иные возбуждающие яды могут «привлекать» клетку, будучи вредны для нее, подобно тому как алкоголь часто привлекает человека. Свет во многих микроорганизмах вызывает «положительную» реакцию, т. е. движение к источнику лучей; но при сильном химическом действии этих лучей ее последствия бывают иногда гибельными. Всякие «гелиотропизмы» (движения к свету или от него), «хемотропизмы» (движения в сторону химического воздействия или в обратную) получают простое объяснение.
В физикохимии есть много закономерностей типа «максимум» и «минимум», т. е. таких, где явления тяготеют к наибольшей или наименьшей возможной при данных условиях величине. Во всех этих случаях следует видеть действие подбора по тому же типу. Прежде такие формулы, как принцип наименьшего действия, наименьших поверхностей и т. п., вели к самым глубоким недоразумениям в понимании природы: они вызывали мысль о чьем-то сознательном выборе, о действиях, направлениях к определенным целям, и принимали теологическую или, по крайней мере, телеологическую окраску. Теперь мы видим, что здесь имеет место не сознательный выбор, а стихийный подбор. Всякая формула, заключающая в себе идеи «максимума», «минимума», может и должна быть понята как частное выражение тектологической схемы подбора.
Наиболее близко к этой мысли подошел философ-естествоиспытатель Эрнст Мах. Вот что говорит он в одном месте своей «Механики» по поводу смены теологического взгляда на законы максимум и минимум взглядом научным.
«Когда мы говорим, что свет распространяется по пути кратчайшего времени, то мы уже охватываем известную сумму фактов этим воззрением. Но мы еще не знаем, почему свет предпочитает путь наименьшего времени. Если мы сводим дело к мудрости творца, то это — отказ от дальнейшего понимания. В настоящее время мы знаем, что свет распространяется по всем путям, но лишь на линиях наименьшего времени световые волны настолько усиливают друг друга, что их действие становится заметным. Таким образом, только кажется, что свет распространяется исключительно по линии наименьшего времени. С устранением этого предрассудка были констатированы случаи, где кажущаяся экономия природы идет рядом с чрезвычайной ее расточительностью. Это доказал, например, Якоби по отношению к эйлеровскому принципу наименьшего действия. Некоторые явления, следовательно, только потому производят впечатление экономии, что они делаются видимы именно тогда, когда случайно происходит экономия эффектов. Это в области неорганической природы та же идея, которая для природы органической была выражена Дарвином. Мы инстинктивно облегчаем себе понимание природы, перенося на нее привычные экономические представления.
Иногда процессы природы потому обнаруживают свойства максимум и минимум, что в том или другом из этих двух случаев отпадают причины дальнейших изменений. В цепной линии положение центра тяжести наиболее низкое потому, что только при таком положении никакое дальнейшее падение звеньев цепи невозможно. Жидкостям минимум поверхности под действием молекулярных сил свойствен потому, что устойчивое равновесие может существовать лишь тогда, когда молекулярные силы не могут более уменьшать поверхность жидкости. Таким образом, суть не в самом по себе максимуме или минимуме, а в том, что при них отпадает работа — то, чем определяются изменения. Поэтому вместо того, чтобы говорить о стремлении природы к экономии, следует говорить так: происходит всегда лишь столько (изменений), сколько может произойти при наличных силах и условиях. Это звучит гораздо менее возвышенно, но зато более понятно, а также и более правильно и имеет более общий характер» («Механика в ее развитии», гл. IV, § 2).
Упоминание о Дарвине ясно указывает на то, насколько близок Мах к применению здесь схемы подбора. Однако он не видит способа прямо ввести ее в свои объяснения, а потому останавливается на понятиях «устойчивого равновесия», «устранения работы», ее «экономии». Стремясь же свести их к единству, он дает вполне тавтологическую формулу: происходит столько, сколько может произойти. Между тем она, очевидно, заключает в себе меньше, чем эти понятия. Рассмотрим теперь примеры Маха с нашей точки зрения.
Почему жидкости «стремятся» принять форму, соответствующую наименьшей поверхности при данном объеме, чему простейшая иллюстрация — шарообразная или сфероидальная форма капель? Представим себе некоторое количество жидкости среди бесчисленных мелких и разнообразных воздействий среды, каковы бы они ни были[77]. Форма жидкости благодаря всем этим влияниям испытывает столь же бесчисленные мелкие изменения в разных пунктах поверхности. Одни из этих изменений уменьшают величину поверхности, другие, напротив, увеличивают ее. Но если те и другие в среднем численно равны, то они не равны по своим результатам. Каждое сокращение поверхности уменьшает и сумму внешних воздействий среды, для которых эта поверхность служит местом приложения; каждое возрастание поверхности увеличивает эту сумму. Следовательно, всякий раз, как происходит первое, уменьшается энергия дальнейших изменений, а это и значит — повышается устойчивость формы; когда происходит второе, изменение усиливается, устойчивость понижается. Ясно, что из этих бесчисленных, для наших чувств — бесконечно малых, изменений, первые должны удерживаться в большей мере, чем вторые, уменьшения поверхности должны преобладать над ее увеличениями. Суммируясь, все они вместе дают тогда минимальную поверхность.
