Большая энциклопедия нефти и газа. The Magic cafe: Крах витализма

Глава 6 Органическая химия

Крушение витализма

Еще со времени открытия огня человек разделил вещества на две группы: горючие и негорючие. К горючим веществам относились, в частности, дерево и жир или масло, они в основном и служили топливом. Дерево - это продукт растительного происхождения, а жир и масло - продукты как животного, так и растительного происхождения. Вода, песок, различные горные породы и большинство других веществ минерального происхождения не горели, более того, гасили огонь.

Таким образом, между способностью вещества к горению и принадлежностью его к живому или неживому миру существовала определенная связь. Хотя, безусловно, были известны и исключения. Например, уголь и сера - продукты неживой материи - входили в группу горючих веществ.

Накопленные в XVIII столетии знания показали химикам, что судить о природе веществ, исходя только из их горючести или негорючести, нельзя. Вещества неживой природы могли выдерживать жесткую обработку, а вещества живой или некогда живой материи такой обработки не выдерживали. Вода кипела и снова конденсировалась в воду; железо или соль расплавлялись, но, остывая, возвращались в исходное состояние. В то же время оливковое масло или сахар при нагревании (даже в условиях, исключающих возможность горения) превращались в дым и гарь. То, что оставалось, не имело уже ничего общего с. оливковым маслом или сахаром, и превратить этот остаток в оливковое масло или сахар больше не удавалось. Словом, вещества этих двух групп вели себя принципиально различным образом.

В 1807 г. Берцелиус предложил вещества, подобные оливковому маслу или сахару, которые типичны для живой природы, называть органическими . Вещества, подобные воде и соли, которые характерны для неживой природы, он назвал неорганическими .

Химиков не переставало удивлять, что органические вещества при нагревании или каком-либо другом жестком воздействии легко превращаются в неорганические вещества. (Возможность обратного превращения, т. е. превращения неорганического вещества в органическое, была установлена несколько позднее.) То время было временем господства витализма - учения, рассматривающего жизнь как особое явление, подчиняющееся не законам мироздания, а влиянию особых жизненных сил (vis vitalis) . Защитником витализма веком раньше был Шталь, основатель теории флогистона (см. гл. 5). Сторонники витализма утверждали, что для превращения неорганических веществ в органические требуется какое-то особое воздействие («жизненная сила»), которое проявляется только внутри живой ткани. По этой причине неорганические соединения, например воду, можно было найти повсюду - в пределах и живого, и неживого мира, тогда как органические соединения, образующиеся под воздействием жизненной силы, можно найти только в живых тканях.

Химики, имевшие дело с самыми обычными соединениями и пользовавшиеся самыми обычными методами, осуществить превращение, требовавшее участия жизненных сил, естественно, не могли.

Первые сомнения в справедливости такого утверждения возникли после опубликования в 1828 г. работы Фридриха Вёлера (1800-1882), немецкого химика, ученика Берцелиуса. Вёлера, в частности, интересовали цианиды и родственные им соединения. Нагревая цианат аммония (в то время это соединение безоговорочно причисляли к неорганическим веществам, не имеющим ничего общего с живой материей), Вёлер обнаружил, что в процессе нагревания образуются кристаллы, похожие на мочевину - продукт жизнедеятельности человека и животных, выделяющийся в значительных количествах с мочой. Тщательно изучив эти кристаллы, Вёлер установил, что он действительно получил мочевину - бесспорно органическое соединение.

Вёлер несколько раз повторил опыт и, убедившись, что он по своему желанию может превращать неорганическое соединение (цианат аммония) в органическое (мочевину), сообщил о своем открытии Берцелиусу. Берцелиус был упрямым человеком, который редко менял свое мнение под чьим-либо влиянием, однако в этом случае он вынужден был согласиться, что проведенное им, Берцелиусом, разделение на органические и неорганические соединения оказалось не таким четким, как он полагал.

Однако не надо переоценивать значения этой работы Вёлера . Сама по себе она не столь уж существенна. Строго говоря, цианат аммония не является типичным неорганическим соединением, но даже если считать его таковым, то превращение цианата аммония в мочевину (как со временем и было показано) является просто результатом изменения расположения атомов внутри молекулы. И в самом деле, ведь молекула мочевины фактически является перестроенной молекулой все того же цианата аммония.

И тем не менее значение открытия Вёлера отрицать нельзя. Оно способствовало низвержению витализма и вдохновило химиков на попытки синтеза органического вещества; не будь этого открытия, химики направили бы свои усилия в другом направлении.

В 1845 г. Адольф Вильгельм Герман Кольбе (1818-1884), ученик Вёлера, успешно синтезировал уксусную кислоту, считавшуюся в его время несомненно органическим веществом. Более того, он синтезировал ее таким методом, который позволил проследить всю цепь химических превращений - от исходных элементов (углерода, водорода и кислорода) до конечного продукта - уксусной кислоты. Именно такой синтез из элементов , или полный синтез , и был необходим. Если синтез мочевины Вёлера породил сомнения относительно существования «жизненной силы», то синтез уксусной кислоты Кольбе позволил решить этот вопрос.

Французский химик Пьер Эжен Марселен Бертло (1827-1907) в 50-е годы XIX в. начал систематическую разработку синтеза органических соединений и достиг больших успехов. Он синтезировал, в частности, такие хорошо известные и важные соединения, как метиловый и этиловый спирты, метан, бензол, ацетилен. Бертло «нарушил границу» между неорганической и органической химией, покончив с пресловутым «запретом». В дальнейшем такое «нарушение границ» стало обычным.

См.: Шамин А. Я. Биокатализ и биокатализаторы (исторический очерк).- М.: Наука, 1971, 196 с.

См.: Мусабеков Ю. С. Историческая оценка синтеза Вёлера.- Вопросы истории естествознания и техники, 1957, вып. 5, с. 66-73.

Впрочем, это было только первое поражение витализма, который продолжал удерживать свои позиции в других областях химии. Несмотря на медленное ослабление его позиций на протяжении XIX в., окончательно витализм не исчез и сегодня. Полное описание различных этапов крушения витализма можно найти в кн. «Краткая история биологии» (Азимов А. Краткая история биологии. Пер. с англ, - М.: Мир, 1967).

См.: Мусабеков Ю. С. Марселен Бертло. 1827-1907.- М.: Наука, 1965, 231 с.

Cтраница 1

Современный витализм не отрицает применимости законов физики к исследованию явлений жизни, но, как мы увидим, утверждает, что здесь нужна новая, еще не созданная физика. Вместе с тем физическая трактовка важнейших биологических процессов зачастую рассматривается как недопустимый редукционизм, как сведение сложных биологических законов к более простым - физическим.  

Витализм Шталя был верен до тех пор, пока законы физики отождествлялись с эволюцией, ведущей к разложению и дезорганизации. Ныне на смену виталистс-кому принципу пришла последовательность невероятных мутаций, сохраняющаяся в генетическом коде, который управляет структурой живого. Тем не менее некоторые экстраполяции, берущие начало в молекулярной биологин, устанавливают для жизни черту оседлости лишь у самой границы естественного, иными словами, трактуют жизнь как нечто совместимое с основными законами физики, но имеющее чисто случайный характер. Наиболее явно эту точку зрения сформулировал Моно: жизнь не следует из законов физики, но совместима с ними.  

Витализмом называется идеалистическое направление в биологии, отрицающее самую возможность естественно-научного объяснения явлений жизни. Виталисты утверждали, что процессы, происходящие в живых организмах, обусловлены особой жизненной силой и потому не подчиняются законам физики и химии, справедливым для неорганической природы.  

Противник витализма, спиритизма, преисполненный непоколебимой уверенности в познавательные возможности науки, Энгельгардт выступает в области естествознания как материалист. Его борьба против тех ученых, которые пытались неисследованные явления природы объяснять различного рода непознаваемыми силами, носит прогрессивный характер.  

Господство витализма повело к тому, ч го первый период развития органической химии был посвящен исключительно изучению различных веществ растительного и животного происхождения.  

Господство витализма повело к тому, что первый период развития органической химии был посвящен исключительно изучению различных веществ растительного и животного происхождения.  

Гибель витализму принес успешно развивавшийся в первой половине XIX в.  

Гибель витализму принес успешно развивающийся в первой половине XIX в.  

О витализме Ф Энгельс писал, что жизненная сила выступает здесь как нечто вложенное в организм извне, а не присущее ему и неотделимое от него.  

Являясь противником витализма, сторонником которого был Берцелиус, Ходнев отстаивал ту точку зрения, что те же самые свойства, которые сопровождают материю в соединениях неорганических, должны служить причиною явлений, происходящих и в живых существах.  

Окончательное крушение витализма, как было отмечено выше, связано с победоносным шествием органического синтеза, научной базой которого явилась теория химического строения. Можно считать также, что начало этому крушению положили уже эмпирические синтезы Бертло, синтез сахаристого вещества Бутлеровым и первые синтезы Франкланда и Кольбе. Но все эти достижения появились значительно позже первых каталитических открытий и их обобщений Берцелиусом.  

АЗОТ И ПИТАНИЕ

От весьма простых начал жизнь постепенно, под давлением окружающей среды, становилась все более сложной и одновременно вырабатывала эффективные способы продолжаться. В своем бесконечном разнообразии неживая природа не могла соперничать с изощренностью живых форм. Да, поднимались все новые горы, однако такие уже бывали ранее, а живые формы каждый раз возникали неповторимыми.

Дарвинизм, таким образом, благоприятствовал витализму: в воображении людском между живым и неживым вырос немалый барьер. И действительно, во второй половине XIX в. витализм вновь стал популярен.

Однако наибольшая опасность поджидала витализм в среде химиков-органиков. Против него была на щите поднята модель молекулы протеина - и обсуждение ее поглотило химиков вплоть до конца века.

Первым заговорил о важности протеина для жизни французский физиолог Франсуа Мажанди (1783-1855). Экономические дислокации, привнесенные наполеоновскими войнами, привели к массовому голоду во многих странах, и положение беднейших слоев стало ухудшаться. Правительства забили тревогу; во Франции была создана специальная комиссия; во главе ее встал Мажанди. Целью комиссии была разработка технологии производства пищи из дешевых компонентов вроде желатина.

В 1816 г. Мажанди в опытах по кормлению собак беспротеиновой пищей, содержащей сахар, оливковое масло и воду, потерпел неудачу: собаки сдохли с голоду. Одних лишь калорий не хватало для полноценной работы организма. Кроме того, не все протеины равно полезны. К сожалению, и в опытах, где желатин был единственным протеином, собаки погибали также. Так начиналась тогда наука диетология, или изучение состава питания и его связи с жизнью и здоровьем.

Протеины отличаются от гидрокарбонатов и липидов тем, что включают в свой состав азот. По этой причине на азот как на необходимый компонент для живых организмов было обращено пристальное внимание. Французский химик Жан Батист Буссенго (1802 - 1887) начал в 1840-х годах изучать потребности растений в азоте. Он обнаружил, что у некоторых растений, например у овощей (горошка, бобов и прочих), имеется отличительная от других особенность успешно расти на безазотной почве, причем без удобрения азотом. Они не только росли, но и увеличивали содержание азота в своих тканях. Единственное заключение, к которому мог прийти Буссенго, - что эти растения потребляют азот прямо из воздуха. (Теперь нам известно, что не растения сами по себе делают это, но азотфиксирующие бактерии, поселяющиеся в клубеньках корней.)

Для этого он заострил практические и обоснованные выводы Мажанди, соотнеся содержание азота в некоторых продуктах со скоростью роста подопытных. Взаимосвязь оказалась прямой, при условии, что в качестве источника азота берется одна и та же пища. И все-таки некоторые виды питания были более эффективны, нежели другие, при аналогичном содержании азота. Это означало, что одни протеины более используются организмами, чем другие. Вплоть до конца века причины этого факта были неясны. Однако уже к 1844 г. сам Буссенго эмпирически смог составить шкалу полезности различных продуктов в качестве источника протеина.

Дальнейшую работу осуществил немецкий химик Юстус фон Либих (1805 - 1873), который за последующую декаду лет подготовил обоснованный список полезных продуктов питания. Либих сильно полагался на механистические взгляды, поэтому обосновывал проблему с точки зрения агрохимии. Он считал, что потеря урожайности культур в результате многолетнего использования земель происходит из-за разложения и потребления некоторых минеральных составляющих, необходимых растениям. Растительные ткани содержат небольшое количество натрия, калия, кальция, фосфора, а те, в свою очередь, поступают с растворимыми веществами, которые растения в состоянии поглотить. С незапамятных времен люди увеличивали плодородие почвы, возвращая ей израсходованное питание с пометом животных. Так отчего же не добавить в почву сами минералы, чистые химически и механически, не несущие неприятного запаха, вместо того чтобы вносить навоз?

Он первый начал эксперименты с химическими удобрениями. Поначалу, слишком полагаясь на выводы Буссенго о поглощении растениями азота воздуха, он потерпел неудачу. Когда Либих понял, что большинство растений получают азот от растворимых азотных компонентов почвы (нитратов), он добавил их в удобрения. Как Буссенго, так и Либиха можно считать основателями агрохимии.

КАЛОРИМЕТРИЯ

Либих полагал, что гидрокарбонаты и липиды - горючие вещества организма, так же как они бывают горючими, будучи брошены в огонь. Это символизировало продвижение взглядов Лавуазье, выработанных полвека ранее. Лавуазье говорил об углероде и водороде, а сейчас можно было более специфично говорить о гидрокарбонатах и липидах - и те и другие состоят из углерода и водорода (плюс присоединенные радикалы кислорода).

Взгляды Либиха воодушевили других ученых на попытки определить, соответствует ли количество тепла, полученное от такого «топлива», аналогичному, если топливо будет сожжено вне тела, в окружающем пространстве. Со временем методики стали более тонкими, эксперимент усложнялся.

Устройства, которые позволяли бы измерить количество тепла, полученного от сожженных органических компонентов, были разработаны в 1860-х годах. Бертло использовал такое устройство (калориметр) для измерения тепла, произведенного сотнями реакций. В обычном калориметре горючее вещество смешивается с кислородом в закрытой камере и смесь взрывается электрическим взрывателем. Камера окружена водой. Вода поглощает тепло, полученное при взрыве, и в зависимости от повышения температуры воды можно определить количество выделившегося тепла.

Чтобы измерить тепло, производимое организмом, необходимо соорудить настолько большой калориметр, чтобы поместить туда этот организм. Исходя из расхода кислорода, потребляемого организмом, и выхода углекислого газа можно подсчитать количество сожженных гидрокарбонатов и липидов. Можно измерить количество тепла, производимого организмом, по повышению температуры водяного «кожуха». А это количество тепла уже возможно сравнить с тем, которое выделяется при обычном сжигании тех же количеств гидрокарбонатов и липидов в окружающей среде.

Немецкий физиолог Карл фон Войт (1831 - 1908), ученик Либиха, совместно с химиком Максом фон Петтенкофером (1818 - 1901) разработал подобный калориметр. Из сделанных ими измерений явствовало, что у живой ткани нет иного источника энергии, чем тот, что наполняет неживую природу.

Макс Рубнер (1854 - 1932), ученик Войта, не оставил уже никаких сомнений в данном вопросе. Он измерил количество азота в моче и фекалиях и соотнес его с количеством потребляемого азота в пище подопытных. К 1884 г. он доказал, что гидрокарбонаты и липиды - не единственные виды топлива для организма. Молекулы протеина также могут служить топливом после того, как от них отняли азот. В 1894 г. он показал, что количества тепла, выделяемые при поедании пищи и при обычном ее сжигании, практически одинаковы. Закон сохранения энергии выполнялся как для живой, так и для неживой природы - а значит, витализм был разгромлен.

Эти новые изыскания тут же были поставлены на службу медицине. Немецкий физиолог Адольф Магнус-Леви (1865-1955) измерил минимальный выход энергии у человека и обнаружил, что при заболевании щитовидной железы этот выход энергии значительно нарушается. Таким образом, энергетика питания была использована для медицинской диагностики.

ФЕРМЕНТАЦИЯ

Успехи калориметрии в последней половине XIX в. оставили витализму одну лазейку: протеиновая природа - против непротеиновой.

Хотя закон сохранения энергии выполняется как для живых форм жизни, так и для неживых, но неодолимая преграда лежит между методами получения этой энергии.

Вне живого организма сгорание сопровождается выделением большого количества тепла и света. Скорость сгорания велика, и разрушения после него значительны. Сгорание веществ при питании не дает ни света, ни ощутимого тепла. Температура тела остается примерно одинаковой. Процесс сгорания внутри организма идет медленно и под совершенным контролем. Живая материя не требует для процесса внутреннего сгорания ни электротока, ни подвода тепла, ни сильных реагентов.

Разве это не фундаментальная разница?

Либих указывал на ферментацию как на пример: с доисторических времен человек сбраживал фруктовые соки для виноделия и зерно - для пивоварения. Для хлебопечения использовалась закваска. Все эти химические реакции касаются органических веществ. Сахар, крахмал преобразуются в алкоголь, и это напоминает реакции, идущие в живой ткани. Однако ферментация не требует сильных реагентов и катализаторов; она идет при комнатной температуре. Либих утверждал, что ферментация - чисто химический процесс. Он настаивал на том, что тут не затрагивается жизнь как таковая.

Со времен ван Левенгука было известно, что дрожжи состоят из пузырьков. Те не проявляли особых признаков живого, но в 1837 г. Шванн наблюдал почкование этих пузырьков. Поскольку это был явно процесс размножения, то можно было отнести дрожжи к живым организмам. Биологи заговорили о дрожжевых клетках, однако Либих не принял живой природы дрожжей.

Французский химик Луи Пастер (1822 - 1895) в 1856 г. был приглашен для консультации самыми знаменитыми виноделами страны. Миллионы франков бросались на ветер из-за того, что с возрастом вино и пиво делались кислыми. Как решить эту проблему?

Пастер обратился к микроскопу. Он сразу же обнаружил, что при правильном старении пива и вина они содержали крошечные сферические дрожжевые клетки. При прокисании эти клетки удлинялись. Значит, дрожжи бывают двух типов: одни производят алкоголь, другие - сбраживают вино. Осторожное нагревание прокисшего вина убивало дрожжи и останавливало процесс. Если это делалось в нужный момент, напиток был спасен!

Итак, Пастер выяснил, что, во-первых, дрожжевые клетки - живые клетки, а во-вторых, только живые, а не мертвые дрожжи могут вызывать ферментацию.

Противоречие между Либихом и Пастером разрешилось победой Пастера и... витализма. Пастер приступил к своему знаменитому эксперименту по доказательству спонтанного размножения.

В 1860 г. он прокипятил и стерилизовал мясную вырезку и оставил ее в незакрытой колбе на воздухе. Хотя к мясу существовал доступ воздуха, горло колбы было хитро изогнуто в виде буквы «S», поэтому все частицы пыли оседали в изгибе. В таких условиях на мясе не могли поселиться микроорганизмы, но при удалении изгиба горла колбы мясо сей же час протухало. Пастер доказал, что дело не в кипячении, которое убивает жизненное начало, а в недоступности пыли, содержащей микроорганизмы.

В 1850-х годах, в преддверии опыта Пастера, немецкий врач Рудольф Вирхоф при изучении зараженной ткани доказал, что больные клетки происходят от нормальных.

Причем процесс разрушения клеток идет постепенно, без внезапного нарушения структуры и содержимого. Рудольф Вирхоф стал основателем современной науки патологии. Вместе с Пастером они доказали, что, будь то целый организм или часть многоклеточного организма, вначале всегда бывает клетка. С тех пор живое было отделено от неживого неодолимой преградой. Никогда витализм еще так не укреплял свои позиции.

ЭНЗИМЫ

Еще в XVIII в. химики осознали, что иногда реакцию можно ускорить при помощи вещества, которое само по себе в реакции участия не принимает. Наблюдения такого сорта накапливались, пока не привлекли серьезного внимания ученых в XIX в.

Русский химик Константин Готлиб Сигизмунд Кирхгоф (1764-1833) в 1812 г. показал, что если прокипятить крахмал вместе с разведенной кислотой, то он распадется до глюкозы - простого сахара. Этого не случится, если кислота отсутствует, и все же кислота, как таковая, не принимает участия в реакции.

Четырьмя годами позже английский химик Гемфри Дэви (1778-1829) обнаружил, что платиновые провода провоцировали соединение спиртов с кислородом. Сама платина в реакции не участвовала.

Эти и другие примеры привлекли внимание Берцелиуса, который в 1836 г. предложил для таких явлений термин «катализ». Это греческое слово означает «разрушение». Обычно спирт горит в кислороде только после нагревания при высоких температурах, когда возгораются его пары. В присутствии платинового катализатора та же реакция происходит без предварительного нагревания. Можно поспорить, идут ли химические процессы в живой ткани, поскольку именно в живых тканях присутствуют определенные катализаторы, которых нет в неживой природе.

И в самом деле, в 1833 г., незадолго до Берцелиуса, французский химик Ансельм Паузн (1795 - 1871) экстрагировал из проросшего ячменя вещество, которое могло разлагать крахмал до простых Сахаров еще быстрее, чем любая кислота. Он дал веществу наименование диастаз. И диастаз, и другие подобные ему вещества были впоследствии названы ферментами из-за преображения крахмала в сахара: именно этот процесс являет собой ферментизация зерна. Вскоре ферменты были экспериментально получены из животных организмов. Первые из них добывались из желудочных соков. Реамюр показал, что пищеварение - химический процесс, и в 1824 г. английский врач Уильям Прут (1785 - 1850) выделил из желудочного сока соляную кислоту. Она был строго неорганическим веществом. Поначалу это поразило ученых, однако в 1835 г. Шванн, один из основателей клеточной теории, получил экстракт желудочного сока, который не содержал соляной кислоты, но разлагал мясо быстрее, чем кислота. Это вещество Шванн назвал пепсином (от греческого слова, в переводе означающего «переваривать»); это и был истинный фермент. Постепенно были открыты и другие ферменты; стало совершенно очевидным, что ферменты - это и есть катализаторы процессов, идущих в живых тканях; химики не могли ранее синтезировать некоторые вещества, производимые в этих тканях, поскольку не имели в своем арсенале таких катализаторов. Протеины оставались щитом виталистов, и витализм быстро прозрел, что ферменты - белковые по природе образования, хотя это не было доказано вплоть до XX в.

Слабым местом для виталистов, однако, оставалось то, что некоторые ферменты «срабатывали» как внутри клетки, так и вне ее. Ферменты, изолированные от пищеварительных соков, выполняли свою работу в тестах. Можно было предположить, что, если получить хотя бы один из ферментов, любую реакцию, идущую в живом организме, удалось бы воспроизвести. Более того, ферменты следовали тем же правилам, что неорганические катализаторы, например кислоты или платина.

Следуя виталистической позиции, ферменты, выделенные из пищеварительных соков, выполняли свою роль как внутри, так и вне клетки. Пищеварительный сок, циркулирующий внутри пищеварительного тракта, можно было налить и в трубку в эксперименте. Виталисты настаивали, что химики не в силах смоделировать эти процессы.

Ферменты к тому времени были разделены на две группы: неорганизованные ферменты, работающие также вне клетки, например пепсин; организованные ферменты, работающие только внутри клетки, которые заставляли дрожжи превращать сахар в алкоголь.

В 1876 г. немецкий физиолог Вильгельм Кюн (1837 - 1900) предложил использовать слово «фермент» только для процессов, требующих присутствия живого материала. Те ферменты, которые, будучи выделенными, могли работать вне клетки, он предложил называть энзимами (от греческого слова, означающего «дрожжи»).

В 1897 г. позиция виталистов в целом была подорвана немецким химиком Эдуардом Бюхнером (1860-1917). Он растер клетки дрожжей с песком до полного уничтожения, а затем профильтровал полученный материал, выделив клеточный дрожжевой сок. Ученый предполагал, что этот сок не обладает ферментизирующей способностью. Он добавил сок к сахару и, к своему изумлению, обнаружил, что сахар начал медленно ферментизироваться, хотя вся смесь была абсолютно неживой. Бюхнер продолжил эксперименты, убивая дрожжи спиртом, и обнаружил, что мертвые клетки дрожжей ферментизируют сахар так же, как и живые.

К концу XIX в. было признано, что все ферменты, как организованные, так и неорганизованные, можно выделить из клеток и заставить проделывать работу вне клеток. Термин «энзим» был применен ко всем ферментам, и было, наконец, признано, что клетка не содержит некоей жизненной силы.

Позиции Пастера и виталистов пошатнулись. Ферментация шла вне клетки, без некоей жизненной силы. Однако и тогда позиции виталистов не были разгромлены. Еще много необходимо было узнать о молекуле протеина (как об энзимах, так и неэнзимах), и не было уверенности в том, что жизненная сила не проявит себя как-либо еще.

До сих пор некоторые биологи стоят на виталистских позициях; однако общепринято в биологии, что живые формы подчиняются тем же законам, что и неживые; в лабораторных условиях можно смоделировать практически все ситуации.

Победу одержала механистическая точка зрения.

План:

Введение

• 1 Развитие
• 2 Месмеризм
• 3 Витализм в истории химии
  .1 Литература
  

Введение

Витали́зм (от лат. vitalis - «жизненный») - философское направление, утверждающее наличие в организмах нематериальной сверхъестественной силы, управляющей жизненными явлениями - «жизненной силы» (лат. vis vitalis ), «души», «энтелехии», «архея» и других.

Витализм развивался в масштабе цивилизационных эпох:

• часто обнаруживается в наивных биологических теориях детей;
• в восточных учениях - «ци» или «прана» (представление об энергетической структуре человека), в учении Гиппократа эти энергии назывались «гуморы»;
• в аристотелевском классицизме сущность живого выносилась вне физического контекста в так называемые «энтелехии»;
• в христианской, буддийской традициях сущность/исток жизни относили непосредственно к Абсолюту (см. Гегель и теоретическая биология);
• у Ганса Дриша энтелехия получила интерпретацию в экспериментальных данных и имеет антимеханистическую направленность;

В результате накопления опытных данных химией и биологией витализм потерял свое значение. В настоящее время он относится к неакадемическим теориям.

1. Развитие

Виталистические воззрения уходят корнями в анимизм. Хотя они были общепринятыми, попытки создать правдоподобную научную модель начинаются с начале XVII в., когда было предположено, что материя существует в двух совершенно различных формах, отличающихся поведением по отношению к теплоте. Эти две формы были названы «органическая» и «неорганическая». Неорганическая материя может быть расплавлена и возвращена в первоначальное состояние, как только будет прекращено нагревание. Органические структуры «спекаются» при нагревании, переходя в новые формы, которые невозможно восстановить до прежнего состояния, просто прекратив нагревание. Велись споры, является ли причиной различий между этими двумя формами материи существование «жизненной силы», присутствующей только в «органической материи».

Теория о микробиологических причинах заболеваний, поддержанная изобретением микроскопа в XVI веке, уменьшила значение витализма в западной медицине, и роль органов в жизнедеятельности стала более понятной, уменьшая потребность в объяснениях феномена жизни посредством мистических «жизненных сил». Тем не менее, виталистические идеи все ещё считались необходимыми некоторыми учёными.

В начале XIX века Йёнс Якоб Берцелиус, известный как один из отцов современной химии, отверг мистические объяснения витализма, но, тем не менее, велись споры о существовании регулирующей силы внутри живой материи, поддерживающей её функции. Карл Рейхенбах позднее разработал теорию «Силы Одина», формы жизненной энергии, которая пронизывает живые существа. Эта концепция так и не получила большой поддержки, несмотря на авторитет Рейхенбаха. Теперь витализм часто используется как уничижительный эпитет. Но, несмотря на это, Эрнст Майр, со-основатель синтетической теории эволюции и критик витализма и редукционизма, писал в 2002 году:

2. Месмеризм

В XVIII веке была популярной виталистическая теория «животного магнетизма» Ф. А. Месмера. Однако русский термин животный магнетизм - перевод термина Месмера magnétisme animal - является неверным по четырем причинам:

• Анима - аристотелевский базовый термин, трактат «De Anima», греч. «пере психе» - «О душе»
• Месмер выбрал свой термин, чтобы разграничить его вариант магнитной силы от тех, которые относились в то время к минеральному магнетизму , космическому магнетизму и планетарному магнетизму .
• Месмер считал, что открытая им сила действует только внутри тел людей и животных.
• Месмер выбрал слово animal за его происхождение от лат. «animus» - «дыхание», чтобы идентифицировать эту силу, как качество, присущее созданиям, наделенным дыханием: людям и животным.

Идеи Месмера стали такими популярными, что король Людовик XVI созвал две комиссии для исследования месмеризма. Одну возглавлял Жозеф Гильотен, вторую - Бенджамин Франклин, которая включала Жозефа Сильвана Бальи и Лавуазье. Члены комиссий изучили теорию Месмера и видели пациентов, впадавших в транс. В саду Франклина пациента подводили к пяти деревьям, одно из которых было «месмеризовано»; пациент обнимал каждое дерево по очереди, чтобы принять «жизненные флюиды», но упал у «неправильного» дерева. В доме Лавуазье 4 обычных чашки с водой были поднесены к «восприимчивой» женщине, и четвёртая чашка вызвала конвульсии. Но женщина спокойно выпила «месмеризованное» содержимое пятой, считая её обычной водой. члены комиссии заключили, что «флюиды без воображения бессильны, однако воображение без флюидов может произвести эффект флюида». Это важный пример победы силы разума и контролируемого эксперимента над ложными теориями. Иногда считается, что виталистские идеи ненаучны, потому что непроверяемы; здесь теория была не только проверена, но и признана ложной.

3. Витализм в истории химии

В истории химии витализм играл ведущую роль, отличая органические и неорганические вещества, следуя аристотелевскому различию между царством минералов и царствами животных и растений. Главной предпосылкой этих виталистических воззрений было владение органическими веществами, в отличие от неорганических, «жизненной силой». Из этого вытекало и было предсказано, что органические соединения не могут быть синтезированы из неорганических. Однако химия развивалась, и в 1828 году Фридрих Вёлер синтезировал мочевину из неорганических компонентов. Вёлер написал Берцелиусу письмо, в котором говорил, что он стал свидетелем «великой трагедии в науке - убийства прекрасной гипотезы уродливым фактом». «Прекрасной гипотезой» был витализм; «уродливым фактом» - пробирка с кристаллами мочевины.

Согласно общепринятым взглядам на прогресс химической науки, последовавшие за этим открытия отвергли «витальную силу», по мере того, как все большее количество жизненных процессов стало возможным объяснить химическими или физическими явлениями. Тем не менее, не считается, что витализм умер именно в тот момент, когда Вёлер синтезировал мочевину. «Миф о Вёлере», как он был назван историком науки Питером Дж. Рамбергом, зародился в научно-популярной книге об истории химии, опубликованной в 1931 году, которая «игнорируя все претензии на историческую точность, превратила Вёлера в рыцаря, который совершал попытку за попыткой синтезировать природное вещество, которая опровергла бы витализм и сдернула покров невежества, до тех пор, пока „в один день не свершилось чудо“».

Основной антимеханический тезис в химии - телеологичность процессов, уже не объясняемых механически на уровне клетки (см. например Albrecht-Buehler).

Некоторые величайшие умы того времени продолжали исследовать витализм. Луи Пастер, вскоре после его знаменитого опровержения теории спонтанного самозарождения, совершил несколько экспериментов, которые, как он чувствовал, поддерживают теорию витальности. Согласно Бехтелю, Пастер «применил ферментацию к более общей программе, описывающей особенные реакции, которые протекают только в живых организмах. Они не применимы к витальным явлениям.» В 1858 году Пастер показал, что ферментация происходит только в присутствии живых клеток и в отсутствие кислорода. Это привело его к описанию ферментации как «жизни без воздуха». Он не нашёл подтверждения утверждениям Берцелиуса, Либига, Траубе и других, что ферментация происходит под действием химических агентов или катализаторов внутри клеток, и заключил, что ферментация - «витальное действие».

Оригинальную системную биохимическую концепцию жизни разрабатывал в 1871-1911 гг. Эдмунд Монтгомери.

Литература

• О душе. Аристотель (желательно параллельный текст на польском и/или английском языках) Rem. данная книга приводится не как уважение к классику, а как самый необходимый текст для понимания сути.
• O duszy. Aristoteles Prelozyl, wstepem i skrowidzem opatrzyl Pawel Siwek. // PWN, Warszawa 1972
• Витализм. Его история и система. Г. Дриш 1915 // репринт 2007 URSS (Конспект «Витализма» Ганса Дриша)
• Stuart R. Hameroff Ultimate Computing. Biomolecular Consciousness and NanoTechnology. (недоступная ссылка с 28-03-11 (105 дней))
• Новая наука о жизни. Р. Шелдрейк . //«Рипол классик» М2005
• Guenter Albrecht-Buehler Cell Intelligence.
• Валентин Томберг. Старшие арканы Таро. - СПб. «Алетейя», 2000 Словарь Томберга