Химические формулы трех классов органических веществ, гидрокарбонат, липид, протеин.
С развитием соответствующих аналитических методик в первых декадах XIX в. химики обнаружили, что органические вещества состоят главным образом из углерода, водорода, кислорода и азота. Вскоре они выявили и последовательность сочетания атомов, при котором эти вещества приобретают свойства органической субстанции.
Во второй половине XIX в. появилось уже множество синтезированных органических веществ; органическая химия не оставалась более наукой о веществах, образованных жизненными формами. Однако деление химии как науки на две части оставалось; только органическая химия стала именоваться «химией углеродных соединений». Жизнь как таковая уже не связывалась с ней.
И все же для виталистов оставалось немалое поле боя. Синтетические органические вещества были в XIX в. достаточно простыми. В живой материи наличествовали столь сложные вещества, что ни один тогдашний химик не решился бы их воспроизвести.
Более сложные вещества распадаются на три общие группы, как показал английский физиолог Уильям Прут (1785-1850). В 1827 г. он впервые назвал эти группы: гидрокарбонаты (углеводы), липиды (жиры), протеины (белки). Гидрокарбонаты, включающие сахара, крахмаль!, целлюлозу, составлены из углерода, водорода и кислорода, как и липиды (включающие жиры и масла). Гидрокарбонаты, впрочем, относительно богаты кислородом, в то время как липиды бедны им. Гидрокарбонаты либо растворимы в воде, либо растворимы первоначально в кислотах, в то время как липиды нерастворимы в воде.
Протеины, однако, наиболее сложные из этих трех групп, наиболее легко разрушаемые, а также являют собой саму характеристику жизни. Протеины содержат азот и серу, а также углерод, водород, кислород и, хотя обычно растворимы в воде, коагулируют и становятся нерастворимыми при общем нагревании. Поначалу их называли альбуминопо-добными субстанциями, поскольку единственным общеизвестным примером был белок куриного яйца (по-латински «альбумин»). В 1838 г. голландский химик Жерар Джоан Мюльдер, понимая первозданную важность альбумина, назвал протеины этим словом, которое является калькой с греческого оборота «имеющий первостепенную важность».
В XIX в. виталисты сфокусировали внимание и надежды не просто на органических веществах, но на молекуле протеина.
Развивающаяся органическая химия также внесла вклад в эволюционную концепцию. Все виды живых организмов состоят из тех же самых классов органических веществ: гидрокарбонатов, липидов, протеинов. Они различаются от вида к виду, но различия малы. Образно выражаясь, кокосовая пальма и корова — существа совершенно разные, но масло кокосовое и коровье отличаются лишь в некоторых деталях.
Более того, ученым в середине XIX в. стало ясно, что сложную структуру гидрокарбонатов, липидов, протеинов можно в процессе пищеварения разложить на относительно простые «кирпичики». Эти кирпичики одни и те же для всех видов, и все отличия сосредотачиваются в способе их комбинации. В процессе потребления одним организмом других (процессе пищеварения) кирпичики складываются в сложные вещества, которые и составляют суть питания.
С химической точки зрения, жизнь во всех вариациях, несмотря на разительные внешние различия, одна и та же. А если так, то эволюционные изменения одних видов в другие — дело деталей, и эта точка зрения утвердила правдоподобность эволюционной концепции.
Ткани и эмбрионыНи биолог, ни химик не должен зависеть от чего-либо чуждого жизни, чтобы сделать заключение о единстве всего живого. Развивающееся техническое усовершенствование микроскопа наконец-то сделало тайны жизни видимыми.
Первые «микроскописты», увлекшись многочисленными деталями, начинали фантазировать. К примеру, они переносили в действительность нарисованные своим воображением человеческие фигуры (гомункулусы) в очертания человеческого семени.
Они также предположили, что разрешительной способности жизни в мельчайших ее формах нет предела. Если яйцо иди сперматозоид уже заключает в себе крошечную жизнь, то в оболочке мельчайшего организма может быть заключен организм еще более мелкий, который в определенный момент станет отпрыском родительского и продолжит это дробление до бесконечности. Некоторые ученые даже пытались подсчитать, сколько именно гомункулусов может содержаться внутри бесконечно уменьшающихся, вложенных друг в друга фигур самовоспроизводящихся организмов. Они гадали, не придет ли конец человечеству, когда истощатся эти заключенные внутри друг друга генерации. Эта доктрина «преформации» стала антиподом эволюционной доктрины; следуя ей, все возможные члены видов уже существовали изначально внутри первого вида, и нет причины предполагать изменение (эволюцию) видового разнообразия в природе.