Эмиль Дюбуа-Реймон: Немец физиологі және физиологының өмірі мен еңбектері

Кіріспе

Неміс дәрігері және физиологы (1818–1896)

Эмиль Генрих дю Бойс Реймонд (7 қараша 1818 – 26 желтоқсан 1896) – неміс физиологы, жүйкелік импульстің потенциалын бірге ашқан және эксперименталды электрофизиологияны дамытқан. Оның ғылым және мәдениет туралы лекциялары 19 ғасырдың екінші жартысында оған зор бедел әкелді.

Өмір

Ду Боис Реймонд Берлинде дүниеге келді және өмірін сонда өткізді. Оның кіші інісі математик Пол дю Буа Реймонд (1831–1889). Оның әкесі Нойшательден келген кедей иммигрант, ал анасы танымал гугенот тегінен берлиндік болған. Алдымен Берлиндегі француз колледжінде білім алған дю Буа Реймонд 1838 жылы Берлин университетіне оқуға түсті. Ол бастапқыда қандай тақырыпты зерттейтініне көз жеткізбеген сияқты, себебі ол әйгілі шіркеу тарихшысы Август Неандердің шәкірті болды және Naturphilosophie, геология және физикамен қызығушылық танытты, бірақ ақырында медицинаны осындай ынтамен және табыспен зерттеуге кірісті, осының нәтижесінде анатомия мен физиологияның белгілі профессоры Йоханнес Петер Мюллердің (1801–1858) назарын аударды. Мюллердің алғашқы зерттеулері негізінен физиологиялық болды, бірақ кейін оның бейімділігі салыстырмалы анатомияны зерттеуге әкелді. Ол, жас дю Буа Реймонд оның дәрістеріне келген шамада, "Физиология элементтері" атты еңбегін жариялады, онда мынадай мәлімдеме бар:
Тірі организмдердегі құбылыстарда әдеттегі механикалық, физикалық немесе химиялық заңдармен түсіндірілмейтін нәрселер бар болғанымен, көптеген нәрселерді осылай түсіндіруге болады, және біз бақылау мен тәжірибеге негізделгенде, осы түсіндірулерді қорқынышсыз алға жылжытуға болады. 1840 жылы Мюллер дю Буа Реймондты физиология бойынша көмекшісі етіп тағайындады және тергеуді бастау үшін итальяндық физик Карло Маттеуччинің жануарлардың электр құбылыстары туралы жақында жариялаған мақаласының көшірмесін берді. Бұл дю Буа Реймондтың өмірлік жұмысын анықтады. Ол дипломдық жұмысының тақырыбы ретінде электр балықтарын таңдады және биоэлектрлік энергияны зерттеудің ұзақ сериясын бастады. Бұл зерттеулердің нәтижелері ғылыми журналдарда жарияланған мақалалар арқылы, сондай-ақ оның "Жануарлардың электр қуатын зерттеу" еңбегі арқылы белгілі болды, оның бірінші бөлігі 1848 жылы, соңғысы 1884 жылы жарық көрді. 1852 жылы жалғыз өмір сүріп, профессорлық қызметке қол жеткізе алмағанда Англияға сапар шегіп, екінші туысы Жаннет Клодпен танысты, онымен 1853 жылы үйленді. Олардың он баласы болды, олардың бірі нәресте шағында қайтыс болды. Дю Буа Реймондтың діни көзқарасына келсек, ол атеист немесе ең болмағанда агностик болған.

Du Bois Reymond was born in Berlin and spent his life there. His younger brother was the mathematician Paul du Bois Reymond (1831–1889). His father was a poor immigrant from Neuchâtel, and his mother was a Berliner of prominent Huguenot origin. Educated first at the French College in Berlin, du Bois Reymond enrolled in the University of Berlin in 1838. He seems to have been uncertain at first as to the topic of his studies, for he was a student of the renowned ecclesiastical historian August Neander, and dallied with Naturphilosophie, geology, and physics, but eventually began to study medicine with such zeal and success as to attract the notice of Johannes Peter Müller (1801–1858), a well known professor of anatomy and physiology. Müller's earlier studies had been distinctly physiological, but his preferences caused him later to study comparative anatomy. He had, about the time when the young du Bois Reymond came to his lectures, published his Elements of Physiology, which contains the following statement:
Though there appears to be something in the phenomena of living beings which cannot be explained by ordinary mechanical, physical or chemical laws, much may be so explained, and we may without fear push these explanations as far as we can, so long as we keep to the solid ground of observation and experiment. In 1840 Müller made du Bois Reymond his assistant in physiology, and as the beginning of an inquiry gave him a copy of the essay which the Italian physicist Carlo Matteucci had just published on the electric phenomena of animals. This determined the work of du Bois Reymond's life. He chose as the subject of his graduation thesis Electric fishes, and so commenced a long series of investigations on bioelectricity. The results of these inquiries were made known partly in papers communicated to scientific journals, but also and chiefly by his work Investigations of Animal Electricity, the first part of which was published in 1848, the last in 1884. In 1852 while living alone and unable to get a professorship he traveled to England and met his second cousin Jeannette Claude, whom he courted and married in 1853. The couple had ten children, one of whom died in infancy. Concerning his religious opinions, du Bois Reymond was an atheist or at best agnostic.

Шығармалары

Жануарлар электр қуатын зерттеуді екі тұрғыдан қарастыруға болады. Бір жағынан, бұл – тірі организмдер көрсететін электр құбылыстарын нақты анықтау және жуықтап талдаудың тізімі. Осы көзқарас бойынша, бұл биологиялық білімнің маңызды қадамы болып табылады. Дю Буа Реймонд осы ғылым саласын әдістерді ойлап табу немесе жетілдіру, жаңа бақылау құралдарын жасау немесе ескілерін бейімдеу арқылы дамытты. Екінші жағынан, аталған еңбектерде биоэлектр теориясы баяндалған. Онда Дю Буа Реймонд тірі тіндердің, мысалы, бұлшықеттің, бірқатар электр молекулаларынан тұратындығын ұсынды және бұлшықеттің электрлік қасиеттері осы элементарлық бірліктердің нәтижесі болар деген тұжырым жасады. Қазір біз бұл натрий, калий және басқа иондар екенін білеміз, олардың градиенттері қозуға қабілетті жасушаларда мембраналық потенциалды сақтауға жауапты. Оның теориясы көп ұзамай бірнеше замандас физиологтар, мысалы, Людимар Герман тарапынан сынға алынды, ол зақымданбаған тірі тіндер, мысалы, бұлшықет, электр тогын тудырмайды деп мәлімдеді. Аталған дау 1902 жылы Дю Буа Реймондтың шәкірті Юлиус Бернштейннің еңбектері арқылы шешілді, ол екі теорияның да элементтерін иондық әрекет потенциалы моделіне біріктірді. Осылайша, Дю Буа Реймондтың жұмысы жануарлар электр қуатына бағытталған болғанымен, ол физикалық әдістермен зерттеуге болатын диффузия құбылысы, бұлшықеттерде сүт қышқылының өндірілуі және электр балықтарының шок тудыруы сияқты басқа да физиологиялық зерттеулер жүргізді. Дю Буа Реймонд ұстаз ретінде зор ықпалға ие болды. 1858 жылы Йоханнес Мюллер қайтыс болғаннан кейін Берлин университетіндегі анатомия және физиология кафедрасы екіге бөлінді: Карл Богислаус Райхертке (1811–1883) адам және салыстырмалы анатомия кафедрасы берілді, ал физиология кафедрасы Дю Буа Реймондқа берілді. Ол өмірінің соңына дейін осы лауазымда қызмет етті, көп жыл бойы жеткілікті жағдайларсыз зерттеу жүргізді. 1877 жылы Пруссия үкіметі оның тілегін қабылдап, университетке заманауи физиологиялық зертхана салды. 1851 жылы Дю Буа Реймонд Берлин Ғылым академиясына қабылданды, ал 1876 жылы оның тұрақты хатшысы болды. Дю Буа Реймонд, Йоханнес Петер Мюллердің бағынан өтіп, Герман фон Гельмгольц сияқты, бүкіл Германияда танымал болды. Ол ғылымды дамыту үшін ықпалын пайдаланды, Берлин университетінің студенттеріне термодинамика және Дарвин теориясын таныстырды. Алайда, оның атақ-даңқының көп бөлігін әдебиет, тарих және философия туралы айтылған сөздеріне қарызы болды.

Investigations of Animal Electricity may be seen in two ways. On the one hand, it is a record of the exact determination and approximative analysis of the electric phenomena presented by living beings. Viewed from this standpoint, it represents a significant advance in biological knowledge. Du Bois Reymond built up this branch of science, by inventing or improving methods, by devising new instruments of observation, or by adapting old ones. On the other hand, the volumes in question contain an exposition of a theory of bioelectricity. In them Du Bois Reymond put forward a general conception that a living tissue, such as muscle, might be regarded as composed of a number of electric molecules, and that the electric behavior of the muscle was the product of these elementary units. We now know that these are sodium, potassium and other ions, the gradients of which are responsible for maintaining membrane potentials in excitable cells. His theory was soon criticized by several contemporary physiologists, such as Ludimar Hermann, who maintained that intact living tissue such as muscle does not generate electric currents unless it has suffered injury. The subsequent controversy was ultimately resolved in 1902 by du Bois Reymond's student Julius Bernstein, who incorporated parts of both theories into an ionic model of action potential. Thus, du Bois Reymond's work focused on animal electricity, although he made other physiological inquiries — such as could be studied by physical methods — concerning the phenomena of diffusion, the muscular production of lactic acid, and the development of shocks by electric fishes. Du Bois Reymond exerted great influence as a teacher. In 1858, upon the death of Johannes Müller, the professorship of anatomy and physiology at the University of Berlin was divided into a professorship of human and comparative anatomy, which was given to Karl Bogislaus Reichert (1811–1883), and a professorship of physiology, which was given to du Bois Reymond. This he held until his death, performing research for many years without adequate accommodation. In 1877, the Prussian government granted his wish and provided the university with a modern physiological laboratory. In 1851 du Bois Reymond was admitted to the Academy of Sciences of Berlin, and in 1876 he became its perpetual secretary. Like his friend Hermann von Helmholtz, who had also studied under Johannes Peter Müller, du Bois Reymond was known throughout Germany. He used his influence for the advancement of science, introducing the theories of thermodynamics and Darwin to students at the University of Berlin. He owed the largest part of his fame, however, to occasional discourses on literature, history, and philosophy.

Ұлтшылдық туралы

1870 жылы 3 тамызда Франция Пруссияға соғыс жариялағаннан кейін, ду Боа Реймонд «Берлин университеті, король сарайының қарама-қарсысында орналасқан, негізі қаланған кезден бастап Хогенцоллерн үйінің рухани қорғаушысы (geistige Leibregiment) болып табылады» деп мәлімдеді. Бірақ Франция 1871 жылы 26 қаңтарда жеңілген кезде ду Боа Реймонд өзінің сөздеріне қайырылып, «екі ашуланған халықтың ұлттық жеккөрушілігіне» күйінді. Оның 1878 жылғы «Ұлттық сезім туралы» лекциясы осы тақырыпты кеңейтіп, лорд Актон мен Фустель де Кулангтан кейінгі ұлтшылдықтың ең алғашқы талдауларының бірін ұсынды.

Тарих туралы

1877 жылы дю Буа Реймонд өткенге қатысты бір көзқарас ұсынды, онда ғылымды кез келген жақсартуды көрсеткен жалғыз сала ретінде баса көрсетті. «Ғылым – өркениеттің басты құралы, ал ғылым тарихы – адамзат тарихының мәні», – деп жазды ол. 1936 жылы Джордж Сартон Гарвард университетінде ғылым тарихы семинарының ашылу лекциясында оның аргументін қайталады: Анықтама. Ғылым – жүйеленген позитивті білім, немесе әртүрлі дәуірлерде және әртүрлі жерлерде сондай деп қабылданған нәрсе. Теорема. Позитивті білімді игеру және жүйелеу – адамның шын мәнінде жинақталып, дамитын жалғыз қызметі. Салдары. Ғылым тарихы – адамзаттың прогресін көрсете алатын жалғыз тарих. Шындығында, ғылымнан басқа салаларда прогрестің нақты және күмәндісіз мағынасы жоқ. Бір тарихшы дю Буа Реймондтың ғылым тарихына назар аударуын «19 ғасырда қалыптасқан тарихи зерттеулерге жасалған алғашқы және ең шешуші шабуыл» деп сипаттады.

Дарвинизм туралы

Дю Бой Реймонд дарвинизмге өткен алғашқы неміс профессоры болды. Ол бұл теорияны Берлин университетіндегі танымал сабақтарында, Рур және Рейн өңірлеріндегі саяхаттық лекцияларында, сондай-ақ Еуропа мен Солтүстік Америкада аударылып, қайта басылған ресми сөздерінде жариялады. Оның қарсыласы Эрнст Геккельден өзгеше, Дю Бой Реймонд табиғи іріктеуді механикалық тұрғыдан түсіндірді, бұл қазіргі заманғы көзқарастарды болжады. 1883 жылға дейін Германияда оның оқуларына наразылық білдіргендердің саны аз болды, бірақ Дарвинге арнаған некрологы консерваторлар мен католиктерді қатты ашуландырды.