Микроскоп Роберта Гука
Самая оригинальная книга, которую я когда-либо читал.
Сэмюэл Пипе
Многие великие научные открытия были совершены благодаря тому, что у человека появлялась возможность увидеть нечто, невидимое ранее. Наиболее замечательным изобретением, которое расширило возможности человеческого видения, был микроскоп – пользоваться им мог практически каждый, и для того, чтобы вникнуть в смысл увиденного, не требовалось особенных пояснений.
Под объективом микроскопа человеку открылся невероятно сложный и красивый мир, скрывавшийся в самых обыкновенных предметах. Микроскоп навсегда изменил наши представления о замысловатых творениях природы. Он позволил людям обратить свой удивленный взор на вещи самые маленькие и самые большие. А поблагодарить за возможность путешествия в микромир и за создание его точных и емких изображений следует одного-единственного человека.
Роберт Гук начал свою научную карьеру в 1653 году, еще будучи студентом колледжа Крайст-Чёрч в Оксфорде. Там он начал работать в лаборатории Роберта Бойля. Он был у Бойля на самом лучшем счету и в 1662 году, когда в Лондоне было создано Королевское научное общество, был назначен там куратором экспериментов – в его обязанности входила организация проведения опытов на научных собраниях. Широкий диапазон интересов и исключительные практические навыки сделали Гука одним из важнейших членов Общества. В течение трех следующих лет, занимаясь разнообразными научными исследованиями, он уделял много времени созданию новых мощных микроскопов и с помощью собственного прекрасно сработанного микроскопа работал над созданием атласа микромира. Этот труд получил название «Микрография» и вышел в свет под эгидой Королевского общества. Каждое исследование Гук пояснял тщательными рисунками с подробными описаниями, интерпретируя в изображениях каждую деталь. Объектами большинства микроскопических исследований были растения и живые организмы, на иллюстрациях мы можем рассмотреть вошь, пауков, муху с ее фасеточным глазом, губки, травы, жало пчелы, рыбью чешую, зубы улиток.
Гук начинает свой рассказ так: «Сила и красота этого маленького существа, даже если бы оно никак не было связано с человеком, заслуживали бы отдельного разговора».
Изображение блохи – яркий пример того, что Гук обладал настоящим талантом рисовальщика. В подростковом возрасте он был учеником художника, но масляная краска вызывала у него дыхательную болезнь. Гук стремился скрупулезно и в точности воспроизвести все увиденное в микроскоп с учетом того, что некоторые детали трудно передать из-за особенностей светотени, и, кроме того, трехмерные объекты искажаются в плоской проекции.
В пояснении к рисунку, изображающему блоху, Гук особо подчеркивает, что это красивое и сильное насекомое. Для него блоха – это шедевр точной инженерной мысли: «Любопытное устройство ее ножек и суставов, таких сильных, понятно с первого взгляда, такого мне не доводилось наблюдать ни у одного другого существа. Никакая другая тварь не имеет подобного приспособления. Ее суставы настолько совершенны, что блоха может складывать ножки практически одну в другую, а затем распрямлять во всю длину. Например, строение передних ножек таково, что часть А может быть прижата к В, часть В – к части С, параллельно, плотно примыкая друг к другу. Суставы следующей пары ножек устроены наоборот, то есть D складывается с Е, а Е с F также параллельно. В то же время суставы задней пары ножек, G, Я и J, сгибаются как части складной линейки наподобие человеческих ступни, голени и бедра. Блоха складывает все свои ножки вместе, а при прыжке одновременно их все распрямляет и может разом приложить всю свою силу».
Эти изображения вдохновили ученых на серьезные систематические исследования в области строения и физических возможностей насекомых и других мелких существ. Кроме того, эти иллюстрации заставили многих вернуться к старым богословским представлениям о том, что каждая деталь в этом мире сотворена Создателем. Как ни странно, это убеждение в некоторых странах сохранилось до наших дней. Исключительно четкое строение ножек блохи и других миниатюрных существ, запечатленное на этих иллюстрациях, служило убедительным подтверждением, что подобные живые механизмы, идеально приспособленные для выполнения своих функций, были сотворены в готовом виде. Лишь в середине XIX века такие представления пошатнулись под натиском теорий Альфреда Рассела Уоллеса и Чарльза Дарвина. Они утверждали, что сложность строения организмов является результатом небольших последовательных изменений, накапливавшихся в ходе естественного отбора. И все же удивительно сложное строение живых существ и то, как их органы приспособлены к условиям окружающей среды, привлекало внимание ученых и способствовало формированию круга вопросов, которые требовали от биологов ответа. Дарвин осознавал, что разработка его теории была бы невозможна, если бы поколения предшественников не снабдили его фактами, которые он изучил на младших курсах Кембриджского университета. Без этих фактов не удалось бы сформулировать проблему, которую объясняет механизм естественного отбора.