Биологические и медицинские знания XVII века

Все биолого-медицинские исследования данного периода фактически разделились на два противоборствующих лагеря, но отношению к тому, что есть жизнь, живое, а главное, — живое одушевленное. Одни считали, что одушевленные объекты подчиняются своей собственной системе законов, поэтому естественные законы (говоря современным языком — физические, химические, биологические) не в состоянии объяснить, что такое жизнь и разум. В явном виде эти представления были сформулированы в работах Г. Шталя и получили название витализм. Другие ученые — механицисты — придерживались мнения, что долгие и кропотливые исследования помогут постичь принцип работы этой невероятно сложной, живой, но машины. Механицисты считали принципиально возможным применять для объяснения физиологии живых организмов модели поведения неживого и неодушевленного: сердце как насос, действие руки как рычаг, движение крови по сосудам как движение жидкости по трубам, пищеварение как химический процесс.

Р. Декарт совместил в своем отношении к человеку обе эти позиции: тело-машина сосуществует с нематериальной субстанцией души и разума, соединяясь между собой посредством малого участка мозга — шишковидной железы.

В 1628 г. вышло фундаментальное сочинение У. Гарвея (1578—1657) «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в котором была представлена теория кровообращения, согласно которой кровь возвращается к сердцу по малому и большому кругам. Гарвей описал этот феномен на примере животных, однако совершенно очевидно, что автора интересовало кровообращение у человека.

Итальянский физиолог Дж. А. Борелли (1608—1679) успешно применил закон рычага к описанию совместных действий кости и мускулов. Его труд, вышедший уже после смерти исследователя, внес в медицинские исследования идею рационального обоснования физиологических особенностей работы организма механическими представлениями. Правда, с описанием легких и желудка чисто механические обоснования не справились.

Я. Б. Ван Гельмонт (1579—1644) открыл «дух дерева» — двуокись углерода — и первым занялся химией живых существ. Ф. де ла Боэ, известный также как Сильвий (1614—1672), фактически говорит о том, что пищеварение — эго химический процесс и что здоровье зависит от количества и соотношений кислоты и щелочи в организме.

Физиологические исследования получают развитие в связи с появлением приборов, внедрение которых в научную практику было связано с исследованиями Галилео Галилея. Так, в это время ведутся поиски оптимальной формы, рабочего вещества и принципа действия для устройства, способного измерять температуру воздуха и различных тел. Термоскоп, в разных вариантах известный еще в Античности, усовершенствуется Галилеем и его учениками. Вода и воздух в стеклянной форме с коленом заменяются окрашенным спиртом, затем ртутью, добавляется шкала, и постепенно термоскоп превращается в термометр.

Интерес к телескопам увлек многих заняться исследованиями с помощью увеличительных стекол и их комбинаций. Появились первые конструкции микроскопов. Микроскоп позволил рассмотреть строение насекомых, пыльцу, сложный состав крови, места соединений тончайших («волосоподобных») венозных и артериальных сосудов. Открытие капилляров М. Мальпиги (1628—1694) экспериментально завершило дело Гарвея — обоснование циркуляции крови по замкнутым контурам.

Одним из лучших наблюдателей своего времени был Антуан Левенгук (1632—1723), который первым открыл и описал мир одноклеточных организмов — бактерий и протестов (инфузорий). Микробиология как наука о живом, но невидимом начиналась именно с его высококачественных исследований.

В 1665 г. Роберт Гук (1635—1703) в «Микрографии» описал строение пробки, на тонких срезах которой он открыл правильно расположенные пустоты — «поры, или клетки». Английские, итальянские, голландские натуралисты подтвердили распространенность у растений клеточного строения. Главным элементом клеток считали их стенки — ткань, окруженную пустотой.

Еще один спор, с новой силой вспыхнувший в XVII в., но получивший свое разрешение только два века спустя, — это спор о проблеме возникновения жизни. Со времен Античности существовали представления о возможности самопроизвольного зарождения жизни: считалось, что грязь, гниль, тепло и влажность обеспечивали этот процесс в любое время и в любом месте. Появление личинок, а затем и мух на гниющем мясе было яркой иллюстрацией идеи спонтанного размножения. Один из немногих сомневающихся, У. Гарвей, предположил, что личинки возникают не из ничего, а из микроскопических семян (яиц). В 1668 г. Ф. Реди (1628—1697) провел экспериментальную проверку идеи самозарождения. В колбах с мясом, к которым был перекрыт доступ мух, личинки не образовывались, что позволило ему сформулировать новую для биологии идею: «живое из живого», правда, с оговоркой — если это живое сложное. Но что умеют и как возникают (размножаются) простейшие, было пока не понятно, так как возможности микроскопов того времени не позволяли увидеть этот процесс. Поэтому некоторыми учеными допускалось самозарождение простейших.

Аристотель и Теофраст в совокупности описали тысячу растений и животных. К 1700 г. были открыты десятки тысяч новых видов. Конечно, этот материал требовал систематизации и классификации. Самая значительная работа в этой области была выполнена английским натуралистом Дж. Рэем (1628—1703), который опубликовал три тома энциклопедии о 18 600 растениях и подготовил аналогичное сочинение о животных. Классификация Рэя не получила распространения, но позднее его труды активно использовал К. Линней.