Рослина й соняшна енерґія/Кругобіг вуглеця

by К. А. Тімірязев

Рослина й соняшна енерґія К. А. Тімірязев пер.: Г. К. Кругобіг вуглеця

Через що і для чого зеленіє рослина? ▶

Київ: Державне видавництво, 1921

 

Кругобіг вуглеця.

I.

Тим, що бували в Женеві, безперечно, доводилось проходитися в тіні віковічних каштанів тераси La Treille; з цієї тераси розгортається краєвид на ближчі передгірря Grand і Petit Salève. Полюбувавшись цим краєвидом, турист звичайно спускається до підніжжя тераси в ботаничний садок; там, перед головним фасадом теплиці, бачить він ряд мармурових і бронзових бюстів: маленька Женевська республіка поставила їх своїм громадянам, що своїми заслугами так чи инакше сприяли розвиткові ботаничних знань. Ботанікові ці бюсти нагадають про те, що він стоїть на грунті клясичному, де наприкінці минулого століття повстала і продвинулась нова галузь його науки, фізіологія росини. Але кого мало цікавить ботаніка, а ще менш історія ботаніки, тому ці ймення будуть знайомі в найріжнороднішій мірі.

Тут знайде він ймення Руссо, якого жагуче, палке слово прогреміло до найвіддаленіших країн культурного світу; ідеї Руссо надали певних рис цілому століттю, але його загальнолюдське значіння заступило цілком його, як ботаніка; поруч з йменням Руссо наш турист натрапить на знайомі, хоч би через те, що він їх чув, ймення Де-Кандоля, Соссюра, а може ще Бонне; нарешті зупиняється він перед цілком йому незнайомим йменням — Жак Сенеб'є. А між тим, Сенеб'є заслуговує того, щоб бути більш відомим і не тільки через те, що він написав перший систематичний трактат по фізіології рослин, але й тому, що він в науці зробив велике відкриття, яке тільки коли-небудь робилось в природознавстві^[1]. Він винайшов, як повстав рослинний вуглець.

Вуглець — це основа всякої органичної субстанції. І кожна освічена людина тепер більш менш знає, що рослина бере цей вуглець з атмосфери; у формі рослинної субстанції ним прямо чи посередньо живиться тварина і чоловік; в їх тілі вуглець окиснюється (себ-то сполучується з киснем) і дає ту енергію, яка потрібна нашому тілові для того, щоб воно могло працювати; нарешті, як, продукт дихання, вуглець назад вертається в атмосферу і знов стає приступний для рослини. Так вуглець вічно робить своє коло, послідовно проходячи через всі три царства природи. Сенеб'є відкрив головний момент в цьому кругобігові, це той мент, коли вуглець переходить з неорганичного світу в світ органичний, себ-то з атмосфери в рослину. Тепер ми вже досить призвичаїлись до думки про цей кругобіжний процес; і, вивчаючи історію цього учення, ми тільки з великими труднощами можемо цілком оцінити зусилля наукової творчости, наукової фантазії, що їх проявили перші основоположники цього учення. Спробуємо, все ж, поглянути на цікаве для нас відкриття так, як дивились на нього сучасники; на крилах думки перелетімо в останню чверть вісімнадцятого століття, в ту добу, коли людська думка працювала напружено у всіх галузях, породивши в галузі позитивних знань нову науку, — сучасну хемію.

Отже ми в 1783 р. Хемія, що тільки народжується, приваблює увагу вчених. Вона ж, головним чином, вивчає третій стан матерії, на який так мало досі звертали уваги, себ-то гази. Ще недавно Прістлі ознайомив нас з цілим рядом газових тіл. Не пройшло ще й десяти років з часу, як відкрили кисень. Тільки десять років тому Лявуазьє, спалюючи алмаз, довів, що він перетворюється в air fixe (себ-то в повітря, що є в твердому стані в твердих тілах); по нашому термінові, він перетворюється у вуглекислий газ, але такої назви ще немає; вона з'явиться уперше в друкованій книжці в наступному 1784 p., а розкладуть вуглекислий газ ще тільки через десять років.^[2] Тільки п'ять років тому Лявуазьє з'ясував склад органичної субстанції; нарешті, через кілька місяців, 25 липня, він вразив здивовану академію фактом, що вода не стихія, а сполучується з кисню й горючого газу, air inflammable, якого він надалі зватиме воднем. Зауважимо ще, що всі ці факти проходять в пресу часом через рік, через два, три; тільки жваве листування між англійськими, французькими, італійськими та шведськими вченими ширить ці вістки по всіх країнах Европи. Ще триває люта боротьба між двома таборами, оборонцями блискучого, але відживаючого свій вік учення про флогістон і прихильниками нової хемії — хемії Лявуазьє. Над нею офіційна наука, устами Фуркруа, ще скаже звичайний в таких випадках присуд: „вона порушуй підвалини всіх поглядів, що зараз панують“. Зважимо всі ці обставини, і ми зрозуміємо, яка ще темрява обгортає наукові обрії і скільки прозірливости треба для того, щоб прокладати нові незнані до цього шляхи, збагнути факти, які трудно було ще в слово втілити.

В цю гарячу добу, себ-то р. 1782, в Женеві, Сенеб'є, скромний процьовник, навіть не фаховець-вчений, а просто пастор-євангеліст, старано студіював питання про вплив соняшного світла на тіла всіх трьох царств природи. Не зважаючи на блискучі успіхи техничного вжитку соняшного світла в фотографії, це питання досі не посунулося вперед з погляду його наукової теорії. Сенеб'є написав три томи про це питання. В першому томі, що з'явився р. 1782, він трактує питання про дію світла на листя; цією працею він, головним чином, і залучив собі слави в своїй науковій діяльності. В наступному 1783 р. він присвятив цьому питанню цілий новий том, вияснивши в ньому остаточно вагу свого відкриття. Яке ж саме це було відкриття?

Ще за років сорок до-того, другий женевець і, як ми допіру бачили, сусіда Сенеб'є по ботаничному садкові, Бонне запримітив цікавий факт, а саме: коли листя занурити у воду і виставити на сонце, воно вкривається бульками повітря. Бонне зацікавився, звідки береться це повітря — з рослин чи з води? Він для цього переварив воду, позбавивши її таким чином від повітря і повторив свою спробу: бульки на листках уже більше не з'являлись. Звідси Бонне зробив висновок, що повітря виділяли не листки, а вода, на поверхні листків. Щоб перевірити цей висновок, він де-який час дихай крізь рурку в цю переварену воду і помітив, що після цього листя знову починає вкриватись бульками. Таким чином, Бонне неминуче повинен був прийти до остаточного висновку, що рослина в цьому процесі важливої ролі не відограє; і через це цілком помилково гадають, ніби цей учений зробив перший крок до відкриття цієї функції рослини. Навпаки, зважаючи на, цілком логичний хід думок, він повинен був відкинути ролю рослини в цьому процесі; це сталось не через те, що йому бракувало таланту досвідника (екпериментатора): в його час у науки було ще замало відомостей що до газів. Як тільки хемія поповнила цю прогалину, це фізіологичне питання знову стало на черзі.

1772 р. Прістлі відкрив факт першорядної ваги: він показав, що рослини можуть поліпшувати повітря, зіпсоване диханням тварин або тілом, яке горить; через це саме вони роблять його знову придатним для дихання і горіння. Одначе, Прістлі на перших порах не зауважив одної умови його досвідів, а саме — впливу світла на цю функцію рослини, і коли він через кілька років забажав знову перевести свої спроби, вони скінчилися невдало. Але ця невдача не примусила його зріктись своєї початкової гадки; він казав, що один позитивний доказ важливіший за цілий ряд негативних. Прістлі переводив досвіди далі, беручи для цього не звичайні рослини, а зелену плівку, що вкриває стінки скляної посудини з водою. Як пізніше довів Сенеб'є, ця плівка складається з водорослей. Тут він переконався, яку вагу має світло. Як раз приїхав до Англії голяндський вчений Інгенгуз; він ознайомився з дослідами Бонне, дізнався від Прістлі про його останні досвіди і спробував знов їх перевести; при цьому він скористувався з способу досліджування повітря, якого ввів у науку Пріслі і удосконалив абат Фантана. Інгенгуз показав 1779 p., що рослини поліпшують повітря тільки під впливом світла, а коли світла немає, то вони так само, як і тварини, псують його. Ще раніше завважав це, на підставі своїх дослідів, вчений Шелє^[3].

Таким чином, виявились подвійні стосунки рослини до повітря, а саме: з одного боку рослина, як і тварина, дихає, псує повітря, робить його непридатним для дальнішого дихання і горіння, а з другого — поліпшує повітря, робить його знову здатним підтримувати життя і горіння. Ця остання здатність властива виключно рослині під впливом світла.

Цілий ряд вчених здебільшого звертали увагу на цей, так би мовити, гігієничний бік питання і досліджували його. Прістлі, Лявуазьє, Магелян, Інгенгуз, Шелє, Фонтана, Спалянцані й ин. заходились коло нових дослідів в цьому напрямкові або живо цікавились результатами чужих дослідів^[4]. Сенеб'є перший з цілком нового погляду підійшов до питання.

Він повторив спроби Бонне, але бульки повітря, що їх вилучає листок, він зібрав так, як це робиться при хемичному аналізі (способи хемичного аналізу газів наука до цього часу уже виробила). Сенеб'є клав листки у воду в посудину, що мала форму перекинутої лійки з закритою шийкою; вилучаючись з поверхні листків, газ збірався в цій глухій, себ-то закритій зверху, рурці. Виявилось, що зібранний газ цілком відріжняється від газу, розчиненого у воді, — себ-то він не вилучився з води.

Це не міг бути той газ, що є просто в листках, бо його обсяг був значно більший від обсягу листків. Від звичайного повітря він відріжнявся тим, що він був значно чистіший від нього, ліпше підтримував горіння і дихання, себ-то, як висловилися б ми тепер, був багатший на кисень. Таким чином, думка Бонне, очевидно, була безпідставна: повітряні бульки, що з'являлись на листках, не брались просто з води, вони істотно ріжнились своїм складом від повітря, розчиненого у воді. Але, все ж правдивий і той факт, що для того, щоб на листках з'являлись бульки, у воді повинно бути повітря. Але яке? Сенеб'є скупчив свою увагу на цьому питанні і скоро переконався, що листя може вилучувати „чисте повітря“ (кисень) тільки тоді, коли у воді є не звичайне повітря, а як раз повітря зіпсоване, в якому є air fixe, себ-то вуглекислий газ; ця сама вуглекислота завжди буває у воді з мінеральних джерел, часом навіть дуже багато, як напр., в зельській воді. Сенеб'є зробив ще багато найріжноманітніших досвідів і прийшов до остаточного висновку, що як раз вуглекислий газ, і тільки він, потрібен при цьому; що більше буде цього газу, то більше буде й кисневих бульок. Далі він довів, що ці бульки вилучуються не на поверхні листків, а з глибини тканини, з зеленого листкового мякушу. Стало ясно, що „чисте повітря“ вилучується коштом air fixe, розчиненого у воді; листя його перероблює, перетворюючи один газ на другий. Але як же саме перетворює? На це питання уже давали відповідь досліди Лявуазьє. Тепер ми за кілька хвилин можемо спалити вуґіль у кисні, перетворити його в невидимий газ, у вуглекислий газ, і знову вилучити з цього газу вугіль в його попередній формі; так ми, шляхом синтезу й аналізу, можемо вияснити, як взаємно перетворюються вуглекислий газ і кисень, які їх взаємні стосунки. У Сенеб'є ще не було тоді таких певних поглядів, як наші, і в перших його працях, де він говорить про своє відкриття, ми не натрапимо навіть на слова „вуглець“, „кисень“, „вуглекислий газ“, бо їх і Лявуазьє ще не вживав в той час, але тільки від Лязуазьє він дізнався, що „air fixe“ повстає, коли тіло горить чи тліє, що горюча субстанція, сполучуючись з киснем, йде в чисте повітря й псує його. Звідси було очевидно, що при оберненому процесі, коли рослина своєю діяльністю перетворює „air fixe“ на „air pure“, „air eminnement respirable“ (чисте повітря, повітря особливо придатне для дихання), горюча основа повинна залишатись, відкладатись в рослині. Але ця горюча основа — це та сама субстанція, що з неї складається рослина; значить, цей процес повинен мати вагу і для рослини; в рослину входить та субстанція, з якої вона складається, — очевидно, що тут рослина живиться. Щоб оцінити всю сміливість цієї думки про те, що рослина „живиться повітрям“, треба тільки згадати, що ще довго після Сенеб'є, мало не до нашого часу багато вчених називали цей процес диханням, „денним диханням“; цим вони хотіли відріжнити його від справжнього дихання, яке вони звали „ночним“, через те, що воно найяскравіше виявляється у рослини тоді, коли немає світла. Дійсно, живлення повітрям — це щось таке надзвичайне для нас, так воно різко суперечить із зрозумілішим для нас процесом живлення тварин, що нелегко було призвичаїтись до цієї думки.

Попередники Сенеб'є в цьому процесі бачили тільки засіб, яким природа очищує атмосферу, а Сенеб'є, таким чином, вказав на друге і далеко важливіше його значіння: процес цей годує рослину, а через неї й увесь тваринний світ. Не вживаючи самого слова „вуглець“, Сенеб'є винайшов, яке коло він робить в природі і цілком зрозумів всю силу свого відкриття; цим і пояснюється та незахована трівога, з якою він поспішав збільшити число своїх досвідів, зробити ріжноманітнішою їх форму, бажаючи пересвідчитись, чи він дійсно винайшов природній закон такої колосальної ваги. „Коли думаєш, що тримаєш в руках істину“, — скромно пояснює він, — „то не шкодуєш жадної праці, щоб цілковито збагнути її; коли ж справа йде про цілком нові ідеї, то жадний доказ не може бути зайвий“. В цій симпатичній рисі у Сенеб'є, (так само, як і у Прістлі), в тому, що він ніби боявся довіритись собі самому, повторюючи і роблячи ріжнородніми свої досвіди, пізніш хотіли вбачати тільки ознаку грубого емпіризму, але він сам успішно відповідає на це обвинувачення. „Часткові висновки — каже він, — що випливають із спостережень, набувають вартости тільки тоді, коли можна узагальнити, зробити їх ключем до цілої низки явищ“. „З другого боку“, — поясює він, — „і до самого факту у нас з'являється довірря тільки тоді, коли ми розуміємо його сенс“. Можемо сказати, що Сенеб'є мало не зразу засвоїв сучасний погляд на це явище, та й докази, які він наводив, грунтовно не ріжняться від наших. Він каже, що розклад вуглекислого газу не тільки поліпшує повітря, а, що важливіше, годує рослину, а через це й тварину. Далі він доводить, що це не тільки одно з джерел, а головне джерело живлення рослини і тварини; до цього його приводять такі міркування. Рослинна субстанція повинна повстати із чогось, що оточує рослину, але з чого саме: із землі, з води, з повітря? З грунту вона не може братись, — і це доводили ще класичні досвіди Ван-Гельмонта, а також можливість викохувати рослини у воді. Не може субстанція ця братись і з води, і це підтверджується тим, що у воді так мізерно мало розчинено твердих субстанцій, а також фактом, що кактуси й инші рослини можуть довго жити без води. Лишається повітря — себто його вуглекислий газ. Таким чином, стає зрозуміло, як ростуть рослини на неродючому кам'яному грунті; стає зрозумілий також факт, чому рослини, що виросли в грунті або у воді, не ріжняться своїм складом: в обох випадках вони беруть їжу з одного джерела — з повітря. Щоб довести цей факт, Сенеб'є наводив думку про те, що процес живлення рослини відбувається як раз в листках. Без листя рослина не росте; соки, які вона приймає з грунту, рідкі, водянисті; а соки, що йдуть з листя, слизуваті, багаті на субстанції. Бруньки, овочі на рослинах, коли позбавити їх ближчих листочків, не розвиваються; нарешті, у де-яких рослин, як:, напр., у Aloe, запаси поживних субстанцій безпосереднє утворюються в листках. На підставі всіх цих міркувань, Сенеб'є ще р. 1783 поклав основу ученню про живлення рослини; в загальних рисах це учення зберіглось і до теперішнього часу.

Але не треба думати, що ідеї Сенеб'е зараз знайшли загальне співчуття, — вони були занадто оригінальні, і живлення повітрям занадто розходилось з загально принятими поняттями. Особливо на заваді стояло те, що довго змішували процес розкладу вуглекислого газу з його утворенням, себ-то з диханням; з цього боку особливо неясні були думки його попередника і суперника, Інгенгуза. В останній час де-які німецькі ботаніки (Сакс, Ганзен, Детмер, Візнер і ин.) пробують цілком несправедливо зменшити заслуги Сенеб'є і, на шкоду йому, висунути наперед Інгенгуза. Важко собі уявити, чим вони при цьому керуються. Хіба може, наперед смакуючи, як Голяндію скоро поглине „загально-німецька батьківщина“, вони уже заднім числом вважають Інгенгуза за німця^[5]. Навіть через 12 років, р. 1796, Інгенгуз ще доводив, що вилучаючи вуглекислий газ, себ-то дихаючи, рослина живиться, що „рослини, витворюючи вуглекислий газ, таким чином, самі собі готують їжу“, він казав, що „рослини найскоріше повинні рости тоді, коли вони вироблюють найбільше цієї іжі, себ-то тоді, коли вони знаходяться в темряві“, — і це все свідчить про те, як далеко був Інгенгуз від того, щоб зрозуміти основну думку Сенеб'є. З цього цілком зрозуміло, що поняття Інгенгуза були до того неясні, що прибуток вуглецю (живлення) він змішував з видатком (дихання)^[6]. З другого боку, висловлювали дуже важливий сумнів; його значіння визнавав і Сенеб'є; а саме вказували на той факт, що листя величезної більшости рослин знаходиться в атмосфері, а не у воді; між тим, абат Фонтана дослідив до 700 рослин і не міг довести, щоб їх листя розкладало вуглекислий газ у газовому стані. Сенеб'є сам заходився коло подібних досвідів і зразу не міг одержати цілком певних результатів, в чому він сам відверто признається; але уже в другій своїй праці (1783 р.) він згадує, що йому вдалось одержати задовольняючі результати і в повітрі. Остаточно з'ясувати це непорозуміння довелось уже пізніш його землякові Соссюрові.

Але найсильніше заперечення, яке трудно було відкинути, виставив Гассенфрац. Він доводив, що теорія Сенеб'є помилкова в своїй основі через те, що рослина зовсім не засвоює вуглецю; він це підтвержував досвідом, якого сучасникам трудно було заперечити. Коли рослина живиться вуглекислим газом, — казав Гассенфрац, — то треба тільки взяти сім'я, що проросло, покласти в дистільовану (перегнану) воду, де є досить вуглекислого газу — і рослина повинна розвиватись. В дійсності цього ніколи не буває, — рослина не розвивається, а гине. Ми тепер дуже добре розуміємо, чому не вдавалися Гассенфрацові досвіди. Від Сенеб'є ми знаєм, що рослина потрібує вуглекислого газу, а через пізніші досліди ми дізнались також, що рослині потрібні і складові частини попілу, а їх-то Гассенфрац і не достачав своїм рослинам. До того ж, рослина, щоб дихати, потрібує кисню, а його, десь певне, бракувало в тій воді, куди клав Гассенфрац сім'я, що проростало. Але, кажу ще, для сучасників здавалось, ніби досвіди Гассенфраца підкопували в корні учення Сенеб'є.

Взагалі Сенеб'є був талановитий експериментатор і строго логичний дослідник, але у нього не було тієї особливости геніяльних новаторів, яка потрібна для того, щоб виставити своє учення у всій зброї істини, а головне, у нього тоді ще не було відповідних знань з нової хемії, навіть він був в противному таборі. Зате пізніш він сам відверто признавався, що коли йому вдалось перемогти „звичайну косність людського розуму“, яка неохоче розлучається з старими поглядами, він переконався в тому, що його ідеї стали для нього самого яснішими при світлі нового учення.

В Европі в той час було дві особи, що могли б довести це питання до кінця, вислідити всі його наслідки; але їх примусово забрали від науки тоді, коли вона могла від них найбільше чекати. Це були Лявуазьє і Прістлі. Прістлі ніколи не забував про питання, викликане його відкриттям. І Лявуазьє, видно, глибоко цікавило це питання; про це можна гадати по його пізніших відчитах перед Паризькою Академією. Саме в своєму докладі про Гассенфрацові досліди він очевидно стає на бік Сенеб'є і каже, що більшість вчених поділяє його погляд, що вуглець з вуглекислого газу переходить в рослину, утворюючи органичну субстанцію; але, з другого боку, він спиняється, нічого не розуміючи, перед фактами Гассенфраца, пропонує Академії їх перевірити і приходить до висновку, що „навряд чи яке-небудь инше наукове питання більш варте її увага і вивчення“, ніж питання про те, як повстав рослиний вуглець. Відомо, що Лявуазьє і раніше цікавили спроби виростити у воді рослини, а також і инші питання, сполучені з хліборобством. Нам навіть трудно собі уявити, як розвинулася б фізіологія рослин і раціональне хліборобство, коли б Лявуазьє, як пізніше Лібіх, в наші часи Бортльо, звернув увагу на її завдання. Як змінилася б її доля, коли б на почесному місці серед імень своїх діячів вона могла записати ймення геніяльного хеміка, коли б творець сучасної хемії став і творцем фізіології рослин та агрономичної хемії. Але через рік після того, як були сказані наведені вище слова, Лявуазьє наложив головою на гільотині. Зберігся переказ про те, що з ним були поховані ідеї про якісь нові відкриття, які майже склались у нього в голові і він не вспів здійснити на досвіді. Хто не чув про страшні подробиці юридичного вбивства Лявуазьє? Історики з певними тенденціями часто експлоатували його для своїх цілей, вказуючи на нього, як на яскравий прояв республіканського вандалізму й охоче повторюючи слова (апокрифичні?), що їх ніби Лявуазьє сказав на процесі: la République n'a pas beѕoin de science!^[7] Але ті ж історики не так охоче згадують про другий випадок, що трапився незадовго перед тим в сусідній країні. Там другій геніяльний хемік, талановитий суперник Лявуазьє, Прістлі, тільки випадково врятував своє життя від дикого самосуду вулишньої юрби. Про цей епізод так оповідають його біографи. В Бірмінгамі приятелі Прістлі, що мали багато звязків у Франції, — сам він користувався навіть з права французького підданства, — гадали відсвяткувати 4 липня 1792 р. роковини взяття Бастилії. Вороги Прістлі, консервативні аристократи і клерикали давно ненавиділи його за його незалежні погляди, політичні і релігійні, і скористувались з цього випадку, щоб порішити з ним. Під'южена ними вулишня юрба вдерлась в будинок, де обідали, розправилась з тими, хто там був, і, не найшовши там Прістлі, направилась до його будинку за містом з криками: „за церкву й короля“. Лабораторію, цінні прилади, бібліотеку, рукописи — все знищили, а будинок спалили дощенту. Приятелі своєчасно попередили Прістлі, і він, з дружиною й двома дітьми, вспів врятуватись від дикого самосуду розлютованої юрби крізь вікна сусіднього будинку. Прістлі міг бачити, як гинули в полум'ї результати цілого його трудового життя, а може й надії на майбутні великі відкриття. Його біоґрафи оповідають, що навіть в ці хвилини його не залишила звичайна ясність духа і христіянська тихість вдачі; ні докірливого слова не чули від нього, що до цеї, жалю гідної, темної юрби, яка була тільки сліпим знаряддям; але до кінця свого життя не переставав він голосно викривати ту руку, що керувала цими дикими вчинками. „Ніякі міркування не могли його зупинити, коли він вважав за свою повинність боронити те, що він визнав за істину“, — каже один з його біографів, Кюв'є, і далі додає: „і ця риса, оскільки гідна пошани сама по собі, знищувала результати милих рис його вдачі і спричинювалась до тих мук, що шматували все його життя“. Під qualités aimables (милими рисами) Кюв'є, десь певне, розумів життьову мудрість, що вміє пом'якшувати жорсткість всякої істини. Прістлі пробув ще де-який час в Англії, не ховаючись від своїх ворогів, які тільки гірше скаженіли від цього, бо не мали ані найменшої підстави, щоб законно його переслідувати; нарешті він знесилився в нерівній боротьбі і подався до Америки. Випадково зберіг він собі життя, але наука втратила Прістлі безповоротно.

Таким чином, за 2 роки примусово зійшли з наукової сцени два найбільших її діячі, що своїм впливом могли б змінити історичний хід розвитку нашої науки. Ця паралель між долею Прістлі й Лявуазьє не може не навчити де-чому безстороннього історика. Вбивство Лявуазьє вважають справедливо за одну з найчорніших плям на сумлінні людскости, але вона бліднеє перед невдалою спробою вбити Прістлі. Збожеволілий од відчаю перед чужеземним нападом і внутрішньою зрадою, спустошений, але готовий до нових жертв, французький нарід переслідував в Лявуазьє одного з представників ненавистної йому верстви відкупщиків, в яких він бачив своїх внутрішніх ворогів і спільників зовнішнього ворога. Лявуазьє був один з 26 fermiers généraux, податкових відкупщиків, що в цей день згинули на гільотині; він спокутував чужі гріхи — гріхи цілих поколінь хижаків, що висисали життьові соки з французького народу. Безперечно, він не був винний в їх злочинствах^[8]. Але не можна сказати, щоб він не поділяв з ними зиску. Вказують, що він навіть просив у короля відкупу, як засобу покрити значні видатки на його досвіди. Хто бачив його прилади в Conservatoire des Arts et Métiers, той зрозуміє, які великі повинні буди бути ці видатки, і, розуміється не ми, вдячні нащадки, пригадаєм йому які-небудь сотні тисяч ліврів синекури, бо він їх з лихвою вернув Франції і людству. Але сучасники могли і не мати відповідної розважносте й почуття справедливости. В хвилину загального народнього нещастя, коли, здавалось, все валиться і грунт тікає з-під ніг, можна, розуміється, не вибачити, але зрозуміти те затемнення думки й почуття, яке рішило долю Лявуазьє. Зовсім инакше ми собі уявляємо справу Прістлі. Серед громадського спокою, якому ніщо не загрожує, друзі порядку й оборонці релігії нацьковують вулишню юрбу на найсмирнішу і найплохішу людину, вся вина якої полягала в тому, що вона думала не так, як думали тоді керуючі кляси^[9]. Коли в Лявуазьє, через фатальне осліплення, бачили тільки гаданого грабіжника народнього добра і не бачили дійсно геніяльного вченого, то в Прістлі свідомо засуджували на мученську смерть мислителя — і тільки мислителя. Але досить уже цих тяжких картин втручання людських пристрастів в ясне царство науки. Спішімо скоріш від цих диких вибухів червоного, а, може, ще огиднішого білого терору до мирної Женеви.

Поруч з Сенеб'є і йому на зміну, уже на грані XIX ст. виступили його два земляки і, як ми бачили, його сусіди по батаничному садкові: де-Кандоль і Теодор Соссюр. Де-Кандоль надав досвідам Сенеб'є наочнішої форми, що більш переконує, а також довів, що і червоні морські водорослі, значить, рослини не зелені, розкладають вуглекислий газ. Досліди Соссюра, що їх він зібрав в невеличкому томикові „Recherches chimiques sur la végétation (хемичні досліди над рослинами) можуть бути і до теперішнього часу зразком строгого, точного фізіологичного методу. Тепер уже способи дослідів змінились, удосконалились, завдання ускладнились, але й наступні покоління не могли перевищити його уміння ставити питання і давати на них ясні, певні відповіді. Соссюр розвіяв всякі сумніви що до можливосте розкладу газового вуглекислого газу; він поклав кілька рослин барвінку — Vinca, тієї самої Pervenche, якій Руссо присвятив такі патетичні рядки Confessions^[10], в своїх в штучну атмосферу, де було чимало вуглекислого газу і через кілька днів пересвідчився в тому, що вуглекислого газу зменшилось, а кисню — прибуло. Визначивши, скільки в його рослинах могло бути кисню перед спробою, а також — скільки його було після спроби, він безпосереднє довів, що вуглецю прибуло, себ-то, що він вилучився з вуглекислого газу в рослину. Соссюр зробив для науки перші числові визначення вуглекислого газу в атмосферному повітрі і їх довго тримались. Він показав, що вуглекислий газ середнє складає ⁴⁄₁₀₀₀ атмосфери, і тільки порівнюючи недавні, точніші досліди примушують гадати, що цю цифру треба трохи зменшити (до ³⁄₁₀₀₀ або навіть до ²⁄₁₀₀₀?)« Цим закінчується ряд важливих послуг, що їх зробили чотирі женевці у питанні, яке нас цікавить. Соссюрові було не під силу розв'язати останню задачу, розвіяти останній сумнів, який стояв на шляхові учення Сенеб'є, а саме: чи може рослина уловлювати й розкладати вуглекислий газ, так скупо розсіяний в природі? А поки це довели, доти скептики мали право твердити, що все досі доведене ще не погоджується безпосереднє з дійсністю, з тим, що ми бачимо в природі.

Ця задача вимагала значно тонших методів, — і уже р. 1840 її розвязав Буссенго. Він довів, що рослина розкладає атмосферну вуглекислоту, і — при сприятливих умовах освітлення, — мало не цілком. Анекдот, що я чув від самого Буссенго, може найліпше показати, в якій мірі вражала сучасників точність цього досвіду (як і більшости дослідів Буссенго). Ми почали, оповідав він, дослід разом з Дюма, але так, що кожен з нас зважував, записував результати досвідів окремо, не кажучи другому для того, щоб ліпше контролювати одержані результати. Спочатку все йшло гаразд; рослина, як і треба було чекати, розкладала вуглекислий газ. Раптом картина змінилась. Хоч були і ясні соняшні дні, рослина почала капризувати і замісто того, щоб розкладати вуглекислоту, стала її вилучати. Нічого не розуміючи, робили ми вечірні підсумки в своїх записних книжках, мовчки і запитуюче позираючи один на одного. Обидва ми мимоволі згадували невдачу, яку поніс Прістлі, коли він захотів знову перевести свій відомий досвід. Так пройшло кілька днів. Нарешті одного чудового ранку Реньо (відомий фізик), що уважно слідкував за нами, дивлячись на наші витягнуті обличчя, нестримано розреготався і покаявся нам, що він спричинався до нашого горя: кожного дня, коли ми йшли снідати, він підкрадався до приладу і трохи в нього дихав „для того, щоб переконатись, як він висловився, що ви не шахраїте, а дійсно можете, облічувати такі малі міри вуглекислого газу“! Реньо пророблює школярські штуки над Дюма і Буссенго, — який комичний контраст з тією урочистою уявою, яку викликають у нас ймення цих наукових олімпійців, коли ми на них натрапляємо на сторінках підручника! Цей досвід з виноградною лозою, що так несподівано був перевірений, став класично відомий; він остаточно розвіяв сумніви в тому, що рослинний вуглець може повстати з атмосфери і, так мовити, завершив вивчення питання з його хемичного, статичного боку. Майже несчисленні досвіди, що переводились пізніш, де рослина за все своє жіиття не одержувала вуглецю з иншого джерела, крім атмосферного повітря, поставили цей висновок по-за всяким сумнівом.

Отже, найголовніший мент у вуглецевому кругобігові якого підмітив Сенеб'є, просліджено цілком. Поцікавимся дізнатись, як же за скоро робить вуглець цей кругобіг. Знаючи, як багато вуглекислого газу в атмосферному повітрі, припустивши (що не цілком правдиво), що його є рівномірно у всій атмосфері, знаючи, нарешті, середній тиск, себ-то, вагу атмосфери, — ми можемо визначити, як за великий вуглецевий запас, що носиться з повітрі. З другого боку, ми можемо визначити, як за багато вуглецю, у формі рослинної субстанції, що-річно вилучується з атмосфери, напр., нашими сільсько-господарськими рослинами; порівнюючи ці цифри, ми можемо прийти до грубо приблизних, але все ж досить цікавих висновків відносно того, як за швидко робиться це коло. Як-би можна було виділити стовп атмосфери, що стоїть над пшенишним полем, то для пшениці того вуглецю, що є в обсязі цього стовпа, вистачило б на чотирі з половиною роки; для конюшни вистачило б його тільки приблизно на два роки. Звідси зрозуміло, як скоро вуглецевий запас повинен відновлюватись в атмосфері. Звідки ж він буде поповнюватись? Робили спроби обчислити, як забагато вуглекислого газу звільняють головніші процеси окислення (горіння, дихання і т. д.), пробували навіть вказати на рівність між цими процессами, але ці обчислення дають занадто мало тривких даних.

Не треба забувати про постійний запас вуглекислого газу в тій частині атмосфери, що над океаном і в самому океані. Цей запас являє собою регулятор, гарантуючи загальну постійність атмосферного складу, коли б місцями навіть і порушувалась рівновага між прибутком і видатком вуглекислого газу. З другого боку, безперечно, в тропичному поясі рослинність споживає вуглець значно енергійніше, але зате й процеси тління відбуваються там значно скоріше; через те, в загальній сумі, при тій рухливості, що нею визначаються гази, навряд чи є підстава думати, щоб де-небудь на земній кулі виявився брак цього першого джерела живлення. Так само і в будучині, коли збільшиться інтенсивність продукції, очевидно більше буде споживатись і органичної субстанції — себ-то в результаті вуглець тільки скоріше зробить свій кругобіг. Побоювались і з другого боку, вказуючи на могутні шари вуглекислого вапна (крейди, вапняків), що відкладались очевидно коштом атмосферного вуглекислого газу; цей процес, розуміється, в результаті вилучує вуглекислий газ із загального кругобігу, перетворюючи його в нерухому форму. Але й цей геологичний процес чи не вирівнюється другим геологичним процессом, потоками вуглекислого газу, які викидають вулкани; на них Буссенго давно вказував, як на важливіше джерело атмосферної вуглекислоти. Зваживши всі ці міркування, ми, думаю, не будемо передчасно побоюватися навіть за найвіддаленішу будучину і не буде нам потреби так потішати себе, як-то пробував зробити один американський учений, переконуючи, що коли б забракло на нашій планеті вуглекислого газу, то він явився б до нас, щоб нас врятувати, із глибини космичних просторів.

Таким чином, девятнадцяте століття остаточно розвязало задачу, заповіт XVIII ст.; але цим не обмежилось і, в свою чергу, висунуло нову проблему, про яку XVIII ст. могло тільки неясно гадати.

II.

Того ж 1840 p., коли Буссенго переводив свій класичний досвід з лозою, на острові Яві молодий німецький лікарь, який був на службі в якомусь голяндському торговому товаристві, пускаючи хворому кров, запримітив, що кольор крови був яскравіший, червоніший, ніж він привик бачити в Европі. Иншим разом це нікчемне спостереження пройшло б непомітно, але тепер воно дало привід до цілої низки міркувань, які закінчились через два роки проголошенням „закону найвищого з усіх, приступних людському розумінню, як казав Фарадей, в галузі фізичних знань — закону про зберігання сили“. Цей славнозвісний лікарь, що після так жорстоко поплатився за свою славу — Роберт Майер. В історії наук так часто трапляється, що величезність результатів не відповідає мізерності ближчої причини, і це навіть дає втіху заздрій юрбі, звичайної посередньости, вколисуючи її думкою, що всі велики відкриття зроблені тільки випадково. Ця невідповідність, розуміється, і на цей раз не спростувала улюбленої Майєрової аксіоми: aequat causa effectum (наслідок рівний причині). — Не у факті кровопускання полягала причина відкриття, він відогравав тільки ролю „визвольної причини“, „Auslösung“, що прорвала наоколо запас потенціяльної енергії, який заховувався в мозкові Майєра і зветься генієм^[11]. Але який же це був хід думок у Майєра, як звязувались його ідеї, що він від кольору венозної крови прийшов до найширшого узагальнення, яке коли-небудь висловлювалось в царині фізичних наук і фактично обіймає всю цілокупність фізичних явищ? Він керувався ученням Лявуазьє про горіння і дихання. Міркував Майєр так: коли підвищити температуру, що оточує організм, він не так охолоджується. Але коли він менш охолоджується, то й менш потрібує тих процессів, що підтримують температуру в організмі. Нижча температура, значить, звязана з меншою витратою, як органичних субстанцій, так і кров'яного кисню, — звідси і червоніший кольор венозної крови. Значить, витрата субстанції і прояв тепла взаємно доповнюються; чим менше витрачується субстанції, тим менше звільнюється тепла. Очевидно, що це тепло було скрите, ховалось в цій субстанції, а не повстало; — значить, фізичні сили не виникають і не зникають, а тільки перетворюються. Думку Лявуазьє про вічність матерії треба доповнити, узагальнити, поширити і на силу. Ex nihilo nil fit. Nil fit ad nihilum (Ніщо не повстає з нічого. Ніщо не перетворюється в ніщо). Коли ми бачимо, як утворюється вода, то ми шукаєм, з чого вона утворилась і переконуємся, що з кисню й вуглецю; коли тіло горить, зникає вугіль, ми шукаєм, в що він перетворився, і переконуємся, що у вуглекислий газ. Так само, коли при нас з'являється або ніби зникає якась фізична сила — рух, тепло, світло, електрика, — ми повинні шукати, звідки вона взялась і в що перетворилась. Майєр припустив, що сила може приймати сховану нерухому форму, — каже Дюрінг, — і в цьому полягає оригінальна думка його; найочевиднішим результатом цієї думки було обчислення теплоти в одиницях механичної сили“. Майєр не обмежився тільки тим, що це міркування пристосував до неживої природи. Уперше воно з'явилось у нього, коли він спостерігав життьове явище і він р. 1845 поспішив розвинути його, пристосовуючи до життьових явищ. Без задуми висловив він свою основну думку, а саме: ми повинні погодитись, що в організмах сила не виникає сама собою, а тільки перетворюється, або визнати „життьову силу“, що безмежно в той час панувала; себ-то ми „повинні загородити собі всякий шлях до дальніших дослідів, зріктися думки пристосувати до вивчення життьових явищ закони точних наук“^[12]).

Переходячи до явищ органичного життя, Майєр перш за все зупинився на рослині. Кожна рослина дає нам не тільки запас субстанції, але й тепла; це тепло звільнюється, коли рослину спалювати. Звідки ж береться це тепло? Воно не виникає з нічого, значить — воно береться зовні. Може, у формі тепла, із оточення? Але ні, одного тепла не досить для того, щоб рослина існувала. Для цього треба світла. Таким чином, ми можемо раціонально з'ясувати відкриття, що вуглекислий газ розкладається тільки при соняшному світлі. Але Майєр ще нічого не згадує про якійсь незрозумілий вплив світла; ні, він просто висловлює гадку, що соняшне світло витрачується, зникає, перетворюється, приймає тверду форму, складається в запас і виявляється знов у формі тепла ж і світла, коли ми спалюємо рослинну субстанцію. Тут треба зауважити, що ці думки цілком певно висловив Сенеб'є ще р. 1791, а саме так: „Я бачу, як моя кров утворюється в хлібному колоскові… а деревина (le bois) віддає зімою тепло, вогонь і світло, що їх вона вкрала у сонця^[13]. Майєр навіть натякав на форму досвіду, через який можна було б безпосередньо обчислити, скільки рослина вбірає світла; на жаль, експериментальні засоби науки їх досі замалі для цього досвіду. Кожен знає, що поверхня землі, вкрита рослинністю, не так нагрівається, як голий ґрунт. Коли б ми могли точно обчислити, яку частину цього охолодження треба приписати тому, що випарюється вода, то зайвина цього охолодження вказала б нам на те, що рослина вбірає світло.

Таким чином, в рослині може відкластись лише стільки вуглецю, скільки його принесено у формі вуглекислого газу, і лише стільки тепла, скільки рослина прийняла його у формі соняшного світла. Але це тільки два боки одного і того процесу; через те ми можемо сказати, що те, скільки рослина приймає вуглецю, буде залежати од того, скільки падає світла на рослину, себ-то, ми приходимо до висновку, що між найгрунтовнішим процесом рослинного життя і соняшним світлом треба шукати певного числового відношення.

Такі основні думки висловив Майєр що до процесу, який нас цікавить. Коли згадаєш, що всі свої геніяльні думки він висловив за короткий період в три роки, коли знаєш, як цікавився він саме тим, щоб пристосувати ці ідеї до органичного світу, то мимоволі питаєш себе: чого могла б чекати від нього наука за тих тридцять три роки, що він ще жив після, коли б дрібна заздрість цехових учених і неуцтво оточення не перетворили його життя в ряд нестерпних мук. Дюрінг, якому теж не таланило, оповів нам про подробиці його мученського життя в своїй книжці: Robert Mayer, der Galilei des neunzehnten Jahrhunderts (Роберт Майєр, Галілей девятнадцятого століття). Без гнітючого вражіння не можна читати цих подробиць. Фаховці поставились до ідей Майєра ще до того, як вони з'явились в пресі і зараз після того, надто вороже. Гельмгольц пише: „Фізики, з якими він мав стосунки, нічого і слухати не хотіли про нього, і насилу домігся він, щоб надрукували перший стислий виклад його ідей; того самого, — додає Гельмгольц, — через кілька років довелось зазнати і мені“^[14]. Потім, довгі роки до цих ідей пристосували той спосіб, що так влучно зветься: „la conspiration du silence“ (мовчазна змова). Нарешті, коли йменя Майєра цілком забули, а слава його щасливіших суперників Джоуля і Гельмгольца заступила й його славу, і він виступив на захист своїх прав, — місцеві авторитети знову напали на нього з образливими газетними статтями. Він хотів відповідати, але редакції не приймали його відповідів. Тоді рознеслась чутка, що він збожеволів, і скоро після того, — що він помер в домі для божевільних. Остання чутка так уперто ширилася, що Поггендорф в свойому біографичному словникові так і поховав його живцем і уже в додаткові виправив свою помилку. Тільки в 60-х роках, головним чином, Тіндаль нагадав про його заслуги і про нього, нарешті, згадали. Виявилось, що Майєр ще живий, не божевільний, а просто продовжує своє темне існування, яко лікарь-практик в свойому рідному місті Гайльброні. Раз тільки, здавалося, йому всміхнулась доля. Р. 1869 його умовили, щоб він явився на з'їзд німецьких натуралістів в Інсбруку. Він сказав промову; йому зробили овацію — пізнє визнання його заслуг. Але й цю спізнілу втіху йому отруїли нові несподівані вороги. Майєр був щиро релігійною людиною і до того, як зауважує Дюрінг, був таким завжди, а не тільки став під гнітом нестерпного життя. Одначе, в ньому не було й тіні фанатизму або лицемірного святобожства; на запитання Дюрінга він просто і з щирим серцем відповів на своїй швабській говорці: Jch bin ein Chrischt (Я — христіянин). В своїй Інсбрукській промові він дозволив собі кілька фраз релігійного змісту. Цього не могли йому простити люде з протилежного табору, і Карл Фогт, в газетній статті про цю промову, делікатно натякнув, що це каже людина, яку недавно випустили і з дому для божевільних! Таке було, як звичайно оповідають, життя цієї нещасної людини. Але Дюрінгові, що особисто з ним познайомився і викликав у нього щирість, вдалось розкрити весь трагичний жах цього існування. Майєр підтвердив йому, що він ніколи не був божевільний. Вчені його покинули, але він був свідомий того, яке значіння мали його ідеї; скоро всі його стали переслідувати і сміятись з нього, починяючи з близчих членів його родини. Поволі склалась думка, що він страждає манією величности. Можемо собі уявити стан людини, засудженої на життя в мізерному провінціяльному місті, оточеної заздрим злорадством дріб'язкових людей; своїх ворогів він находив навіть в своїх найближчих, в родичах, в дружині, яка вважала, що йому ліпше кинути свої дурниці та побільше присвячувати часу лікарській практиці, в дітях, яким вбивали в голову, що батько не сповна розуму, півбожевільний. Ця дріб'язкова щоденна боротьба змучила Майєра; не бачучи нігде справедливосте, він не видержав і впав в тяжку мелянхолію. З цього скористали, щоб умовити його порадитись з психіятрами; він сам добровільно поїхав до одної лікарні у Віненталі; там його затримали як видно, за допомогою родичів. Вчений ескулап теж догадався, що його пацієнт хворіє манією величности, а що його „механичний“ еквівалент“ — щось подібне до квадратури кола. Він вжив тих знарядь катування (Zwangsstuhl), що були у науки того часу, при чому постійно питав свойого пацієнта, чи не признається він, врешті, що помилявся. Цілий рік витримав Майер це мордування, але не зрікся своїх ідей. „Хіба ж це не нова Галілеєва історія в самій середині XIX століття?“ — каже Дюрінг. „Людину катували, вимагаючи від неї, щоб вона зріклась своїх ідей, які являли собою гордощі, славу її століття! Хіба це не Галілей? — з тією тільки ріжницею, що Галілея гонили неуки-ченці, тепер же це були освічені професори, а катом був учений психіятр, якому здавалось, що ніби він покликаний, бути цензором над творами генія“!

Як би там не було, а Майєр повернувся з Вінеаталю морально й фізично скалічений, з розбитою волею, але з ясним, як і раніше, розумом і непоправною мономанією — з переконанням, що механичний еквівалент відкрив не божевільний^[15]. Дюрінг докоряє йому тільки за надмірну наукову скромність і христіянську тихість. Бойовій вдачі Дюрінга занадто чуже це „не протився злому“ і він запевнює, що як би Майєр своєчасно звергнувся до суду громадської думки, відповів своїм ворогам різкою, уїдливою брошюрою, належно її поширив — і ролі змінилися б; він би виграв свою справді і все його життя пішло б инакше. Але скромність Майєра, як видно, переважала його геніяльність. Ні в одному з тих листів, що їх наводить Дюрінг, ми не бачимо ні одної риси самоупевнення або гордощів. Раз тільки в одній розмові проскочило щось ніби подібне до хвальби: „Ich habe doch wirklich populär geschrieben“ (Все-ж я дійсно писав популярно), — сказав він Дюрінгові, очевино, розуміючи, що він мав остільки рідкий серед його вчених земляків дар не тільки зрозуміло, а й майстерно викладати свої думки. З якою користю і до цього часу багато ботаніків могли б прочитати тих чудесних шість сторінок, що їх присвятив Майєр рослині в своїй відомій статті „Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhange mit dem Stoffwechsel“ (Органичний рух в його залежності від зміни субстанції), а скільки ще потрібно праці, таланту, часу, щоб здійснити на досвіді всі ідеї, які він там намітив! Як і Прістлі та Лявуазьє, Роберта Майєра примусово відняли у науки тоді, як найповніше розвинувся його талант. Наче якась зла доля гальмувала розвиток питання, яке нас цікавить, забіраючи з наукової сцени саме тих, хто найбільше міг посунути науку в цьому напрямку. Найпротилежніші умови, найбільш ворожі течії думки, — ніби таємно служили для однієї мети. Бірмінгамські пожежі і Вінетальські холодні обливання, багацтво Лявуазьє і бідність Майєра, вулишній бешкет темної юрби і захована заздрість вчених професорів, насилуюча нетерпимість релігійних фанатиків і уїдлива нетерпимість правовірного матеріяліста; все пішло на користь, все, здавалось, змовилось для того тільки, щоб збагатити мартиролог науки йменнями цих трьох геніяльних вчених і зо всіх боків бездоганних людей. І чи не цікава ця послідовність: Лявуазьє вчений постраждав за Лявуазьє, яко практичного діяча; Прістлі вчений — за Прістлі, яко політичного і релігійного мислителя; нарешті, Майєр учений за те тільки, що був геніяльним вченим серед мізерної посередносте, яка його оточувала.

Процес засвоювання вуглецю, коли його розгляда ти з погляду Майєра, викликає нову і ще ширшу цікавість^[16]. Досі ми вбачали в ньому тільки цікавий мент у кругобігові вуглеця; тепер ми в цьому процессі бачимо ще цікавіший мент, а саме — в тому перетворенні сили, або, коли казати сучасною мовою, в тому перетворенні соняшної енергії,^[17] від якого залежить життя на землі. Коли вуглекислий газ розкладається, соняшна енергія переходить у потайний стан, стаючи поживою для живих істот. Засвоюючи вуглець, рослина в той же час засвоює соняшну енергію.

Ми дізнались в загальних рисах, в якій мірі рослина використовує атмосферну вуглекислоту; спробуємо, розуміється, приблизно визначити, в якій мірі вона використовує соняшну енергію, без якої не можливо утилізувати й вуглекислого газу. Поперед усього зауважимо, що подібна оцінка дуже цікава. Ми бачили, що запас вуглеця, в сусідстві з рослиною, забезпечується рухливістю вуглекислого газу; чим більше людина його споживає, тим тільки більше постачає рослині — і тільки швидче вуглець обертається в природі. Так само від людини залежить дати рослині у формі угноїння і ті поживні нерухомі субстанції, що, коли їх один раз усунути із ближчого сусідства з рослиною, самі уже не вертаються. Тільки одна умова не залежить від людини, це — скільки соняшної енергії випадає на певну площу землі, а від цього залежить і те, як вчить Майєр, скільки утворюється в рослині органичної субстанції. Але як порівняти між собою ці, як видно, остільки ріжнородні величини? Дуже просто. Ми можемо звести їх до однієї міри, обчислити в одних і тих же одиницях. Яку міру виберемо ми, щоб визначити енергію соняшного проміня? Розуміється, що не світляне його напруження, не степінь його яскравости, бо остання залежить від властивосте того физіологичного апарату, що приймає, його, себ-то від ока. Ми маєм тільки один засіб для того, щоб визначити енергію соняшного проміня, всю цілком. Ми перетворюєм її на тепло і змірюємо в тепляних одиницях — калоріями. Ми робимо це так, як надумав французький фізик Пульєт: виставляємо на сонце, завше в одному і тому ж певному положенні що до проміня, тонкий, плисковатий металевий посуд з водою і термометром^[18]. Освітлену поверхню роблять чорною, задимлюють для того, щоб вона по можливости повніше вбірала світло, себ-то по можливости цілком перетворювала його на тепло^[19]. Знаючи, скільки в нашому приладі води і на скільки градусів підвищується його температура за хвилину (розуміється, треба дотримуватись цілої низки поправок, про які тут не місце говорити), ми дізнаємся скільки калорій посилає сонце на відому нам поверхню нашого калориметру. Тепер побачимо, як визначимо ми потайне тепло рослини. Хай ми зростили рослину, старано зібрали її з корінням, розрізали, висушили, щоб позбутись води. Одержану суху органичну субстанцію ми кладемо в невеличкий кухлик, запалюємо і швидко кладемо в прилад, що стоїть поруч — теж калориметр. Це скляна посудина з одною рурою, крізь яку достачають повітря або, ліпше, кисень, і друга рурка має багато зворотів і, нарешті, виходить над поверхнею води в зовнішньому посуді. Крізь цю рурку продукти горіння виходять остужені, нагрівши попереду на своїй довгій дорозі воду, що оточує рурку. Знаючи знову, скільки води було в калориметрі, на скільки градусів підвищилась її температура, ми дізнаємся, скільки одиниць тепла було, в потайному стані, в нашій рослині і звільнилось, коли ми її спалили. Значить, в один і той же спосіб, тими ж приладами — калориметрами, — в тих же тепляних одиницях, ми змірюємо, і скільки енергії було в соняшних промінях, і скільки потайної енергії було в рослині. Значить, і порівнювати ці, як здавалось спочатку, ріжнородні величини можна дуже просто, себ-то дуже просто в теорії, хоч пройде ще багато десятиліть, багато потрібно буде складних і тонких дослідів, поки вдасться розвязати це рівняння цілком задовольняюче. Але важливо те, що уже передбачається можливість установити такий розмірний звязок між рослинним процессом і соняшною енергією. Поки ми повинні задовольнятись тільки першими спробами в цьому напрямку, і ось як ми їх здійсняємо. Нехай ми хочемо дізнатись, скільки соняшної енергії використовує яка-небудь культура. Розуміється, що нам для цього не треба збірати цілу десятину разом з корінням і спалити її в калориметрі; коли ми знаємо, скільки сухої субстанції є в цьому зборі і який його хемичний склад, ми можемо, на підставі уже відомих нам калориметричних даних, обчислити, скільки потайного тепла спалювання є в цій органичній субстанції. З другого боку Пульєтовим калориметром (піргеліометром), з яким ми ознайомились вище, ми можемо визначити, скільки соняшної енергії випало на ту площу, що вкривається нашою культурою — за період вегетації^[20] (проростання). Такі обчислення доводять, що найінтенсивніші культури використовують біля одного відсотка. Але у нас є і другий, точніший шлях обчислити, скільки соняшної енергії використовує рослина. Ми можемо просто визначити, скільки даний листок розкладе вуглекислого газу за певний період часу, напр., за годину. Звідси ми знаємо, скільки треба було рослині тепла, щоб його розкласти, а піргеліометр, як і раніше, дасть нам другу цифру, щоб порівняти. Таке обчислення точніше й приводить до вищої цифри. Зелений листок, при найсприятливіших умовах освітлення, використовує до двох і навіть до п'яти відсотків соняшної енергії; і цю цифру ми повинні, десь певне, вважати за близьку до межі продуктивности зеленого листка^[21]. Кажу ще раз, що цифри ці тільки приблизні; треба ще багато поправок і даних, щоб точно обчислити, але поки що важливі не цифри, а сама можливість цифр.

Важливе те, що уже можна казати про число і міру там, де панувало свавілля життьової сили, а точні цифри — це тільки справа часу. Цікава можливість обчислювати розміри природнього процесу, чи не найважнішого з усіх процесів, що відбуваються на поверхні нашої планети. Обчислювати — це, по суті, не що инше, як визначати річний бюджет життя на землі. Ми можемо достачити рослині доволі угноїнь, скільки завгодно води, можемо навіть захищати її від холода й теплицях, можемо прискорити кругобіжний процес вуглекислого газу, але не одержимо органичної субстанції більше від того, скільки соняшної енергії прийняла рослина від сонця. Це — межа, переступити яку несила людині. Але коли ми знаєм цю межу, ми одержимо справжню, суто-наукову міру для того, щоб визначити найбільшу продуктивність даної земельної площі, а в той же час зможемо гадати про те, наскільки наші культури наближаються до досконалости, так само, як у далекій будучині будемо ми мати змогу міркувати про те, наскільки досконалі ті штучні процеси одержування органичної субстанції, ці процеси, рано чи пізно, наслідуючи рослину, виробить фізика та хемія. Калориметр скаже сільскому господареві, що він одержав, а піргеліометр, — що міг або повинен був одержати. Тоді стане зрозуміло, що коли наслідки хижацького господарювання, які непродуктивно позбавляє грунт поживних субстанцій, і можна поправити в той чи инший спосіб, угноюючи землю, то цілком непоправне тільки марнотратне, невміле користування головним джерелом народнього багацтва — соняшним світлом. Невикористане в даний мент світло пропадає безповоротно. Тоді стане зрозуміло, що кожний промінь сонця, якого ми не вловили і він марно відбився назад в світовий простір, — це шматок хліба, вирваний з рота далекого нащадка, а разом з тим стане зрозуміло, що володіння землею — це не право тільки чи привілея, а важкий обов'язок, який загрожує відповідальністю перед судом нащадків.

Але поки що залишимо ці міркування й висновки, двадцятий вік безперечно виведе їх з того погляду, з якого дев'ятнадцятий вчить нас дивитись на питання про кругобіг вуглеця; вернемося назад у вісімнадцяте століття, спробуємо ще раз віддати йому належне, спробуємо показати, що коли воно й не формулювало ідей Майєра в таких ясних виразах, то уже неясно наперед угадало їх зміст. Коли цікаво знати „останнє слово науки“, то не менш навчить нас і той випадок, коли ми ознайомимось з її першими словами, — хоч би вони й здавалися для нашої високодумности тільки дитячим белькотанням.

Ми уже бачили, що прихильність до учення про флогістон, яке уже відживало свій вік, перешкоджали Сенеб'є оцінити свої власні відкриття так ясно, як він їх уявив собі тоді, коли із властивою йому безсторонністю із ворожих рядів перейшов в ряди прихильнової хемії Лявуазьє. Але зате через старе вчення зміг він зазирнути в саму суть відкритого ним процесу глибше, ніж його сучасники і ближчі наступники. Як відомо, це учення про флогістон перейшло в історію з недуже доброю славою. Але нащадки змогли і до нього поставитись з належною справедливістю. Таких прикладів повна історія науки. Колосальна фігура Ньютона заступає на час Гюйгенса, — але з'являється Юнг і Френель; Кюв'є своїм авторитетом принижує Лямарка, але виступає наперед Дарвін^[22]. Обмежені люде з цього ще, чого доброго, можуть зробити висновок, що наукові теорії нетривкі. Але справа зовсім інакша: наука, — як каже Сенебє, „дитина свого часу“; бути занадто далекозорим в науці мало не так само небезпечно, як і бути занадто короткозорим. Щось подібне (хоч і не в такій мірі, як в двох наведених прикладах) виправдовується і що до флогістону. Ціла низка авторитетів (Майєр, Гельмгольц, Одлінг і ин.) пробували у другій половині теперішнього століття викрити основну думку, сховану в тому, в чому уперто помилялись оборонці флогістону. Хиба цього учення полягала в тому, що воно одним поглядом дуже багато хотіло обхопити і, за французькою приказкою, qui trop embrasse mal étreint (хто дуже багато обхоплює, мало затримує), не добачило де-яких фактів, а потім стало цілком їм суперечити. Що таке флогістон? Замінімо це слово сучасними поняттями, — хемичне напруження, потенціяльна, потайна енергія, — і ми зрозуміємо суть цього учення^[23]. Коли тіло горить, щось втрачається, звільняється — флогістон, казали його оборонці, — і це була правда. Коли тіло горить, щось набувається, сполучується — кисень, казав Лявуазьє, — і це була ще більша правда. Помилка прихильників флогістону полягала в тому, що вони в одному рівнянні хотіли показати, як перетворюється субстанція і як перетворюється енергія. Правда, цю потайну енергію, що звільняється, коли тіло горить, уявляли вони у формі матерії, але згадаємо, що давно ще й після них фізики не могли розлучитись з тепляною, світляною, електричною матерією^[24]. Лявуазьє тимчасово обмежив питання, підійшов до його виключно з хемичного боку, — в цьому і виявляється прозірливість генія, що розуміє завдання своєї доби. Звузивши, таким чином, науковий обсяг, він його поглибив; і тільки тепер хемія, зміцнившись на цьому більш обмеженому, але тривкішому фундаменті, знов вертається до ширших динамичних завдань. Яку ж послугу Сенеб'є могло зробити це учення про флогістон? А ту, що через це учення його погляди грунтовно не різняться від наших, що і для нього, як ми бачили вище, кругобіг вуглеця був таким процессом, в якому соняшний промінь уловлюється, складається в запас у формі „флогістону“, а потім звільняється в полум'і свічки, палива і т. д. „Флогістон, — каже він в одному місці, це світло, що погасло, але завше може знову запалати“, — і в другому місці: „Мені здається, що я бачу, і частинки світла сполучуються з тілами, — я хочу думати, що наше око знову їх побачить в полум'ї горючих субстанцій“; а ще дальше: „Нарешті, чи цей флогістон, якого світло утворює його в рослині, не джерело і того флогістону, що обертається і в инших царствах природи?“ Немає сумніву, що для Сенеб'є процес засвоювання рослиною вуглеця був в той же час і процесом засвоювання соняшного світла.

До цього часу ми брали на увагу мало не виключно зовнішні фактори процесу, що нас цікавить, і обминали ролю головного учасника — рослини. Ми дізнались, що робиться з вуглекислим газом, який оточув рослину; дізнались остаточно про долю соняшного проміня, який падає на рослину, але поки ще нічого не сказали про те, що ж робиться в самій рослині: де перетворюється вуглекислий газ — на органичну субстанцію, соняшний промінь — на тепляний запас. Той самий Сенеб'є, як ми побачимо, зробив перші кроки і в цьому напрямку.

---

——————

1. Про це треба нагадати, бо де-які німецькі ботаніки заперечують у Сенеб'є цю заслугу, хоч її за ним визнавали, як сучасники, так і нащадки ціле століття.
2. Між иншим, один з перших розклав рос. хемік — Мусін-Пушкін.
3. Інгенгуз поквапився надрукувати свої результати, щоб випередити Прістлі; через те звичайно и думають, що він відограв велику ролю у цьому відкритті.
4. Серед останніх можна згадати і про нашого земляка кн. Голіцина.
5. Я сказав це p. 1883 (прим. 1918).
6. An essay on the food of plants and the innovation of Soils. (Досвід про їжу рослин і відновлення грунту). І в цьому саме творі, що виявляє всю безпідставність Інгенгузових думок, німецькі ботаніки бачать зародки сучасних поглядів.
7. Республіка не має потреби в науці. Прим. пер.
8. Відомо, що навіть в своїй діяльності, як одкупщик, Лявуазьє вживав корисних і гуманних заходів.
9. Релігійні погляди Прістлі були схожі до тих, що їх через сто років знову висловлював Л. М. Толстой.
10. „Сповідь“. Сучасні художники малюють його на пам'ятниках з цією квіткою в руках.
11. Майєр збудував всю аргументацію в своїх славнозвісних працях на загальній логичній передумові про рівність між причиною і наслідком; цікаво, що в останні роки він задумав велику працю, в якій пробував з'ясувати саме механізм „Auslösung“, себ-то з'ясувати дію малих причин, що викликають невідповідні наслідки — і хотів провести це положення через всі сфери явищ, починаючи з хемії і кінчаючи розумовою творчістю і політичними рухами. трібні дані для точнішого обчислення (1883). Пізніш англійський астроном Вільсон придумав спрощений дотепний прилад, яким можна обчислювати соняшне тепло (в калоріях) зразу за цілий день що значно спрощує справу (прим. 1918 р.).
12. Майєр згадує про погляди одного вченого-віталіста, який висловлював думку про те, що тваринне тепло передається в спадщину новонарожденному. Із цього ми можемо бачити, куди заходили фізіологичні міркування віталістів. В нагороду за таке відкриття, каже Майер, треба було б авторові його побажати грубки, що передавала б успадщину невичерпане тепло своєї прародительки-груби. Можна побажати й новішим оборонцям віталізму частіш перечитувати наведені вище слова Р. Майєра.
13. Майєр, розуміється, не міг знати цього місця з фізіології Сенеб'є через те, що його не знає навіть сучасний німецький ботанік (Візнер), який спеціально вивчав це питання, і російський ботанік, що співає з його голосу (Арціховський).
14. Цих слів, здається, досить для того, щоб скинути з Гельмгольця ті підозріння, які на нього зводить Дюрінг.
15. Майєр, як видно, боявся позбутись практики, себ-то засобів до життя, і через це він, змучений боротьбою, мусив скоріше примиритись з думкою, що про нього піде чутка, як про божевільного, який вичуняв, ніж потягнути до відповіді своїх родичів.
16. Схожі погляди висловлювали трохи не одночасно й инші вчені, а до Майєра ніхто не висловив їх так певно і ясно.
17. Я не торкаюсь тут основ учення про енергію; хто хоче з ним ознайомитися, може знайти стислий виклад в моїй книзі „Життя рослини“ — додаток; „Рослина, як джерело сили“.
18. Для того, щоб вода рівномірно нагрівалась, посудину обертають.
19. Цілком вбірало б світляне проміння тільки таке тіло, на якому не видно було б тіні, а такого чорного тіла ми не знаємо.
20. На жаль це обчислення тільки приблизне. З цього боку, в метеорології ще багато де-чого бракує. Новіші цікаві досліди Крова в Монпельє і Савельєва в Київі незабаром дадуть фізіологам по-
21. Найточніше зміряння дало 3,4 %.
22. Відомо, що Ньютонова теорія надовго витиснула Гюйгенсову теорію; потім Гюйгенсову теорію почали обороняти Юнге і Френель і тепер її всі визнали. Лямаркові погляди авторитет Кюв'є в значній мірі був відкинув (хоч і не у всьому); тепер вони справдились в Дарвіновому ученні.
23. Про енергію див. „Життя рослини“.
24. Не забудемо, що і для Лавуазьє вода утворювалась за рівнянням: водень + кисень – теплород = вода.