Летом 1771 года Пристли поместил побег мяты под стеклянный колпак, который поставил в емкость с водой, предположив, что растение, подобно дышащему животному, истощит воздух. Однако шли месяцы, веточка жила и зеленела, а воздух под колпаком, как обнаружил ученый, не гасил свечу и «не причинил никаких неудобств мыши, которую я посадил под него». С течением времени корни начали подгнивать, и «весь летний сезон» растение давало новые листья, все меньше и меньше. Пристли аккуратно убирал все мертвые листья, чтобы они не разлагались и не повлияли на качество воздуха. Кроме того, он обнаружил, что листья мяты восстанавливают воздух под колпаком, где догорела свеча. Пристли пробовал разные виды пламени (воск, винный спирт, серные спички), разные растения (крестовник, капусту) и разные фрагменты растений. Лучшие результаты дал шпинат: это восхитительное растение восстановило «сожженный воздух» под колпаком за два дня. А вот эфирные масла и пучки листьев не давали такого эффекта. «Восстановление воздуха, – заключил Пристли, – зависит от состояния вегетации растения». Он подозревает, что растения влияют на воздух прямо противоположно дыханию животных, а затем, погубив во имя науки множество несчастных мышек, делает вывод, что одной мыши прекрасно живется под колпаком, где воздух сделался губительным из-за дыхания другой мыши (которая впоследствии задохнулась), если всего-навсего поместить туда на восемь-девять дней побег мяты. В дальнейшем Пристли провел множество других экспериментов с более точным расчетом времени и прочих параметров и смог прийти к выводу, что
…весьма и весьма вероятно, что ущерб, который постоянно наносит атмосфере дыхание столь большого количества животных и гниение столь больших объемов и растительной, и животной материи, по крайней мере отчасти возмещается тем, что создают растения… и если мы вспомним, в каком изобилии растут они на лице Земли в местах, соответствующих их натуре, а потому обладают полной свободой демонстрировать все свои способности и при вдохе, и при выдохе, едва ли стоит сомневаться, что здесь налицо приблизительное равновесие.
Мысль, что солнечный свет, движение жидкостей в растениях и их «дыхание» так или иначе связаны, была не совсем нова. Как и осмеяние, которому подвергли ее многие сторонние наблюдатели, не входящие в научные круги. В 1727 году Стивен Хейлс, пастор прихода Фаррингтон в Хемпшире (соседнего с Селборном Гилберта Уайта), опубликовал выводы своих исследований по «статике растений»
[93]. Хейлс утверждал, что от солнечного тепла вода продвигается по сосудам растения и попадает в листья, откуда «испаряется». Как часто бывало в науке XVIII века, мышление по аналогии – в данном случае сравнение с тем, как расширяется и «поднимается» при нагревании жидкость, например, в термометре, – уловило общее впечатление, но не позволило выявить точный механизм. На самом деле вода перемещается в деревьях благодаря своего рода насосу – изменение давления из-за потери влаги в листьях передается вниз, к корням. В 1735 году в очередном издании «Путешествий Гулливера» Джонатана Свифта – сюрреалистической сатиры на претензии тогдашней науки – опыты Хейлса стали мишенью для самых остроумных и едких шуток (см. рис. 20 на цветной вклейке). Свифт описывает Большую Академию в городе Лагадо (списанную, разумеется, с Королевского научного общества), где один ученый «Восемь лет… разрабатывал проект извлечения из огурцов солнечных лучей, которые предполагал заключить в герметически закупоренные склянки, чтобы затем пользоваться ими для согревания воздуха в случае холодного и дождливого лета» (пер. под ред. А. Франковского).
Если Пристли и читал Свифта, его было не запугать, и его герметически закупоренные колпаки, к его полному удовольствию, показали, что рост зеленых листьев (несомненно, не только мятных, но и огуречных) обеспечен обменом обычного и выжженного воздуха, которые тогда еще не получили названия кислорода и углекислого газа. Кроме того, Пристли совершенно верно понял, как соотносятся животная и растительная жизнь, и установил фундаментальный принцип экологии. Бенджамин Франклин, который во время визита из Америки видел некоторые пышно разросшиеся растения в лаборатории Пристли, продумал его выводы на шаг дальше, с практической точки зрения – и оказался весьма прозорлив: «Надеюсь, благодаря этому удастся несколько обуздать уничтожение деревьев, растущих близ домов, – писал он Пристли, – которое сопровождает наши последние достижения в садоводстве, основанное на мнении, что это нездорово»
[94]. Президент Королевского общества увидел более глубокие следствия из этого вывода для идеи глобального равноправия. «Здесь благоуханная роза действует сообща со смертоносной белладонной, – писал сэр Джон Прингл в 1774 году, – и ни трава, ни леса, буйно разросшиеся в самых отдаленных и безлюдных краях, не бесполезны для нас, как и мы для них, если учесть, с каким постоянством ветра переносят к ним наш истощенный воздух – отчего они получают питание, а мы облегчение».
Эти слова процитировал в отчете о своих опытах Ян Ингенхауз в 1779 году, когда ему удалось доказать, что кислород (к тому времени он уже получил название) растения выделяют только при солнечном свете, а через три года Жан Сенебье продемонстрировал, что выделение кислорода при свете зависит от поглощения углекислого газа. Так были выявлены основные принципы фотосинтеза – процесса, на котором держится вся жизнь на Земле (см. рис. 22 на цветной вклейке).
* * *
С тех пор основной процесс фотосинтеза – преобразование солнечного света в растительную ткань посредством поглощения углекислого газа из атмосферы – вдохновлял поэтов и писателей, эта идея передавалась из поколения в поколение примерно как молекулы жизни. В 1784 году Эразм Дарвин, старавшийся следить за всеми достижениями науки, воспел это открытие в своем эпическом гимне растительному царству “Economy of Vegetation” («Экономия растительности»). В своей поэзии (однако, к счастью, не в прозе) Дарвин чувствовал себя обязанным олицетворять ботанические процессы, уподобляя их всевозможным приключениям мифологических персонажей. Если не обращать внимания на выспренний стиль и на то, что автор перепутал газ, грозный и динамичный образ Земли, полной жизни, не может не вселять бодрость:
Сильфиды, вы с улыбкой на устах
В согретых солнцем трепетных листах
И в травах, что ковром укрыли землю,
Поете звонко. Вашим песням внемлют
Свет с кислородом, чей союз сердечный,
Играючи скрепите вы навечно.
Сияющие воздуха потоки
Питают жизнь во тьме пучин глубоких,
Объемлют словно любящей рукой
Вершины скал над пеною морской,
Где нежатся на солнце птичьи стаи,
Все, что живет и дышит, наполняют,
Кровь к сердцу вновь рожденному влекут,
А иссякая, пламя создают.
(Пер. А. Сагаловой)
Кольридж считал Эразма «Весьма занятным старикашкой с чудесными поучительными мыслями», и его собственный подход к фотосинтезу повторяет доисторический пыл этой строфы, хотя наука и строже, и метафизичнее. Следующий отрывок, который я несколько ужал, скрыт в недрах приложения к густо-богословскому трактату Кольриджа «Справочник государственного деятеля» (“The Statesman’s Manual”, 1816) и намекает на ключевое для романтиков представление, что процессы воображения отражают процессы органического роста как такового:
