Текст книги "Что скрывает атмосфера, или Как возник воздух…"

Первые живые организмы, вероятно, возникли вблизи подводных вулканов, а их метаболизм был связан с превращениями соединений серы. Такие микроорганизмы называют анаэробными бактериями*, и их аналоги существуют до сих пор (например, именно они являются причиной неприятного запаха изо рта). Однако около 3 млрд лет назад одна группа анаэробных бактерий превратилась в цианобактерии, которые существуют не за счет тепловой энергии подводных вулканов, а за счет энергии солнечного света. Цианобактерии, называемые также сине-зелеными водорослями, были не первыми организмами, которые смогли превращать солнечный свет в энергию химических связей (этот процесс называют фотосинтезом). Скорее всего, одновременно с ними существовало еще несколько видов микробных клеток разного цвета, поглощающих и использующих свет с разной длиной волны. Представляю себе береговую полосу, напоминающую полотна Ротко, с перемежающимися зонами роста пурпурных, зеленых и красных микроорганизмов. Цианобактерии отличаются от других бактерий не тем, что умеют использовать солнечный свет, а тем, что с его помощью отнимают электроны у молекул воды. Как мы поняли, именно передача электронов является движущей силой химической реакции. Цианобактерии не зависят от наличия таких сравнительно редких доноров электронов, как соединения серы, а могут использовать электроны из воды, которая имеется в изобилии, и за счет этого очень быстро размножаются.[20]20
  Марк Ротко (1903–1970) – американский художник, ведущий представитель направления абстрактного экспрессионизма.


[Закрыть]

Превращение солнечного света в химическую энергию начинается в зеленой молекуле хлорофилла, которая выступает в роли биологической антенны и поглощает свет. Дальнейшие процессы достаточно сложны, но суть их сводится к тому, что с помощью солнечного света цианобактерии расщепляют одни молекулы и синтезируют другие, в которых запасают энергию для последующего использования. Например, цианобактерии могут расщеплять воду до H₂ и O₂, а затем соединять их с CO₂ и другими молекулами с образованием таких сахаров, как глюкоза.

Но в суммарном процессе есть одна деталь, на которую непременно обратил бы внимание Антуан Лавуазье, придававший столь большое значение химическим уравнениям. Для производства одной молекулы глюкозы необходимо шесть молекул углекислого газа и шесть молекул воды: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆. Однако, как можно заметить, в молекуле сахара (C₆H₁₂O₆) всего шесть атомов кислорода, тогда как в начале их было 18. В соответствии с законом сохранения массы атомы не могут ни уничтожаться, ни возникать из ничего, следовательно, в результате реакции в качестве побочного продукта должен выделяться свободный кислород (O₂). И действительно, по мере того как на Земле стали появляться и множиться цианобактерии, в атмосфере впервые начал накапливаться кислород.

Сегодня нам кажется очевидным, что кислород – основа жизни, однако для первых живых организмов он был ядом.

Дело в том, что при взаимодействии молекулы кислорода с ультрафиолетовым излучением образуются свободные радикалы, которые нападают на молекулы ДНК и белков и разрушают их. Кроме того, при наличии свободного кислорода нарушается активность многих азотфиксирующих бактерий, поскольку кислород вытягивает атомы железа из активного центра нитрогеназы. Так что в те давние времена кислород принес с собой не жизнь, а смерть.

К счастью для первых хрупких микроорганизмов, поначалу кислород накапливался медленно, поскольку реагировал практически со всеми веществами в воде и в воздухе (за исключением газообразного азота). В частности, в океанах кислород реагировал с растворенным железом, образуя частицы ржавчины. Постепенно эти частицы осаждались на дно и за многие тысячелетия образовали так называемые полосатые железные пласты – красноватые слои отложений, до сих пор сохранившиеся во многих горах, когда-то находившихся на дне океана. Благодаря микробам, в этих отложениях по-прежнему хранится 90 % мировых запасов железа.

Пока в воде оставалось растворенное железо, кислород почти не выделялся в атмосферу. Год за годом, эпоха за эпохой, цианобактерии освобождали океан от железа, но, когда его запасы были исчерпаны, начался кошмар. В воде появился свободный кислород, который отравлял все живое. Кроме того, он поднимался на поверхность и заполнял атмосферу – как смертоносный газ из озера Ньос. Ученые назвали этот процесс накопления кислорода, длившийся несколько сотен миллионов лет, великим кислородным событием, или кислородной катастрофой. В этом названии, как и в названиях Большой взрыв (начало появления Вселенной) или Большой удар (возникновение Луны), не отражается вся важность соответствующего события. Жизнь никогда не находилась в такой опасности, как тогда, это был настоящий холокост. Все формы жизни оказались на грани исчезновения.[21]21
  Не все ученые согласны с такой интерпретацией событий, связанных с накоплением кислорода в атмосфере; см., например: Lyons T. W., Reinhard C. T., Planavsky N. J. The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere // Nature. – 2014. – Vol. 506. – Р. 307–315.


[Закрыть]

Я еще некоторое время помучаю вас, прежде чем расскажу, как жизнь смогла преодолеть эту катастрофу. Но могу сказать, что некоторые микробы начали бороться против этой газовой атаки. Одни создали более плотную внешнюю оболочку, не пропускающую кислород. Другие построили специфические внутренние мембраны, защищающие такие хрупкие молекулы, как молекула нитрогеназы. А третьи не делали ничего, но оказались в выигрыше: когда кислород стал проникать внутрь их клеток, они не умерли, а перестроили клеточный механизм таким образом, чтобы использовать этот газ для получения энергии. Вероятность этого события можно сравнить с вероятностью того, что некоторые французские солдаты, надышавшиеся хлором во время газовой атаки, не только не погибли, но почувствовали дополнительный прилив сил. Однако некоторым бактериям, которые теперь называют аэробными бактериями, это каким-то образом удалось.

Мы, животные, должны быть благодарны аэробным бактериям, поскольку они сделали возможным существование многоклеточных существ. Во всех животных клетках есть мелкие структуры, называемые митохондриями, которые произошли от первых аэробных клеток, и именно митохондрии позволяют нашим клеткам использовать кислород. Вообще говоря, митохондрии являются ключевым элементом, позволяющим понять связь между кислородом и высшими формами жизни. Конечно, каждый ребенок знает, что животным для жизни нужен кислород, но мало кто знает почему. Коротко можно ответить так: митохондрии используют кислород, чтобы извлечь энергию из таких сахаров, как глюкоза. В определенной степени наши клетки способны расщеплять глюкозу и без кислорода, но для выделения всей запасенной в глюкозе энергии – для извлечения самой сути этой молекулы – митохондрии должны прибегать к помощи кислорода. Без этого батарейки в нашем организме быстро исчерпают свой запас энергии, и мы погибнем за несколько секунд.

Следует заметить, что растения тоже дышат кислородом (хотя, возможно, в школе вам об этом не рассказывали).

Обычно считается, что растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, а животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ. И это верно, поскольку в процессе синтеза сахаров растения действительно выделяют кислород. Однако синтез сахаров – лишь часть их метаболизма. Кроме того, они растут и воспроизводятся и борются с хищниками, и для всего этого им нужен кислород, который они «вдыхают» через поры кожи*. Более того, в клетках растений содержатся такие же митохондрии, как у нас.

Кислород изменил не только «дерево жизни», но и поверхность нашей планеты. Когда его накопилось достаточно много, он начал атаковать парниковые газы типа метана. Это привело к разрушению теплозащитной оболочки планеты и вызвало резкое понижение температуры, в результате чего даже вблизи экватора появились ледники – в истории развития планеты эта фаза называется «Земля-снежок». В то же время кислород приукрасил планету. На Земле существует около 4500 минералов, и примерно две трети из них могли образоваться только в присутствии кислорода. К ним относятся такие ценные камни, как бирюза, азурит и малахит: не будь кислорода, не видать нам этой красоты. Однако некоторые минералы в присутствии кислорода, напротив, разрушаются, так что накопление кислорода приводило к исчезновению некоторых древних пород. Иными словами, камни, как и живые существа, могут возникать, эволюционировать и умирать в зависимости от того, какими газами они «дышат». Знаменитый биолог Карл Линней, придумавший систему составных названий животных и растений (Homo sapiens, Tyrannosaurus rex), изначально включил в систему классификации не только живых существ, но и минералы. Позднее биологи сочли, что минералы не относятся к живой природе, но следует помнить, что кислород достаточно силен, чтобы оживлять даже камни.

Кислород составляет около 21 % современной атмосферы: примерно половину производят растения, другую половину – микроорганизмы. Но в отличие от азота, кислород накапливался в атмосфере неравномерно. Первый скачок произошел примерно 2,3 млрд лет назад, когда в океанах закончились запасы растворенного железа. За несколько сотен миллионов лет концентрация кислорода в воздухе подскочила от одной молекулы на триллион до одной молекулы на пять сотен – почти на 10 порядков. Для сравнения, некоторые газы Габера в концентрации нескольких частей на миллион смертельны для человека, так что для организмов, которые не умели дышать кислородом, такой скачок концентрации вызвал катастрофические последствия. Примерно 1,8 млрд лет назад концентрация кислорода перестала расти и остановилась на постоянном уровне – главным образом за счет поглощения оказавшимися на поверхности земли минералами. Наверное, не случайно именно в этот период жизнь тоже начала расцветать и развиваться (а вот геологи иногда называют эту эпоху «скучным миллиардом»). Но около 600 млн лет назад, когда минералы насытились кислородом, этот газ вновь начал накапливаться в воздухе, и именно к этому времени относятся самые древние окаменелости сложных растений и животных, способных бегать, бороться, охотиться, спариваться и убивать.

За несколько сотен миллионов лет уровень кислорода вдруг невероятным образом вырос от 15 до 35 %. И это опять вызвало несколько неожиданных последствий. В среде с высоким содержанием кислорода самая слабая искра или малюсенький уголек могут разгореться и спалить все вокруг. При низкой концентрации кислорода даже извержения вулканов и удары молнии не способны воспламенить самые горючие материалы. В ископаемых летописях старше нескольких сотен миллионов лет следов пожаров не обнаружено, но в более поздних отложениях начал появляться каменный уголь. И это самый первый период в истории Земли, когда путешественник во времени мог бы выйти из машины времени и прогуляться по планете, не задохнувшись (при содержании кислорода в воздухе ниже 17 % человек теряет рассудок и не может передвигаться).

Вероятно, от повышения концентрации кислорода в воздухе больше всех выиграли насекомые. У насекомых нет легких, так что большинство из них, особенно мелкие виды, не могут в привычном смысле слова «дышать» кислородом. Кислород просто диффундирует в их клетки через поры в экзоскелете. Эта система прекрасно работает, но лишь до определенного предела. Из законов геометрии следует, что с увеличением геометрических размеров тела площадь его поверхности растет медленнее, чем объем, и при некотором размере тела поры уже не могут обеспечить адекватное поступление кислорода. Вот почему большинство современных насекомых имеют небольшие размеры – в противном случае они бы задохнулись. Однако в те времена, когда концентрация кислорода в воздухе достигала 35 %, это ограничение исчезало. Если бы наш путешественник во времени оказался на Земле 300 млн лет назад, его взору предстали бы многоножки метровой длины, похожие на чаек стрекозы и пауки размером с автомобильные покрышки. И эти колоссы появились на свет только благодаря кислороду.

Если завтра с лица Земли исчезнут все растения и бактерии, производящие кислород, человек и другие животные, вероятно, погибнут за тысячу лет – в миллион раз быстрее, чем на планете эволюционировала разумная жизнь.

При современном уровне кислорода в воздухе человек должен делать вдох примерно через каждые четыре секунды – около 20 000 вдохов в сутки. Это означает, что каждый из нас за 24 часа поглощает септиллион (1 × 10²⁴) молекул кислорода. Учитывая, что на Земле живет 7 млрд человек, а также неизмеримое множество других дышащих кислородом существ, можно оценить наши гигантские потребности.

К счастью, растения и цианобактерии ежедневно пополняют запасы кислорода. Если вы подсчитаете прибыль и убыль кислорода за счет активности всех живых существ, вы обнаружите прекрасное соответствие. Растения в целом поглощают углекислый газ и воду и синтезируют сахара и кислород; животные в целом потребляют сахара и кислород и выделяют углекислый газ и воду. Инь и янь, тезис и антитезис, идеальное равновесие. Нет даже намека на химическое несоответствие, которое могло бы не понравиться Лавуазье. Физики часто говорят об удивительной симметрии и красоте природных процессов. И это справедливо. Но меня в еще большей степени поражает равновесие в производстве и потреблении O₂ и CO₂, поскольку оно так долго устанавливалось и содержит такое множество переменных и возможностей для ошибки. Но тем не менее оно существует. Дубы, райские птицы, цианобактерии – все мы объединены этим равновесием.

Трудно не посочувствовать Пристли. Лавуазье уже имел все социальные и финансовые преимущества, а теперь еще и отнял у Пристли экспериментальные результаты и лавры первооткрывателя кислорода. Хуже того, он повернул открытие Пристли против самого Пристли и использовал открытие кислорода для разрушения столь любимой Пристли теории флогистона. И во всем этом Лавуазье преуспел! У Пристли становилось все меньше и меньше сторонников, а ряды поклонников Лавуазье продолжали шириться.

Однако вскоре Пристли столкнулся с еще более серьезными проблемами, чем падение научного авторитета. Хотя в Англии он был известен как Доктор Флогистон, сам Пристли считал себя в первую очередь проповедником, и в 1780 г. он нашел неплохую работу в Бирмингеме. Впоследствии он говорил, что это было самое счастливое время в его жизни. Пристли присоединился к достаточно обеспеченной конгрегации, открыл несколько новых газов, познакомился с Джеймсом Уаттом и Эразмом Дарвином и стал членом знаменитого Лунного общества. Он даже заработал немного денег, собирая и продавая лабораторное оборудование.

Разрушение дома Пристли во время беспорядков в Бирмингеме

Однако в Бирмингеме его не любили. В XVIII в. здесь неоднократно возникали мятежи, а местная чернь имела репутацию «нищей, нахальной, злобной, подлой, никчемной и тупой толпы». Эти люди быстро обратили внимание на Пристли. К тому времени он написал несколько известных книг, включая книгу с откровенным названием «История коррупции в христианстве». Он открыто приветствовал Французскую революцию, которая в глазах бирмингемской черни ассоциировалась (не безосновательно) с гибелью Церкви и короля – двух столпов существования мира. Заметим, что в Англии не только низшие слои общества воспринимали Французскую революцию в таком ключе. Политический деятель эпохи Просвещения Эдмунд Берк в поисках подходящей метафоры сравнил парижскую чернь с «диким газом», используя представление ван Гельмонта о газе как о воплощении хаоса.

Вопреки этим настроениям толпы, 14 июля 1791 г. 90 единомышленников Пристли собирались устроить торжественный ужин в местной гостинице, чтобы отпраздновать вторую годовщину взятия Бастилии. Прямо скажем, это была неудачная идея. Пока они праздновали и поднимали бокалы за «патриотов Франции», «права человека» и борцов за свободу Америки, вокруг дома собралась толпа из трехсот головорезов. Городской глашатай вертелся вокруг со своим колокольчиком. Ужин прервался, и из толпы стали бросать в гостей камнями и бить окна в доме. Затем толпа направилась к церкви, где проповедовал Пристли, и разрушила и сожгла ее до основания. Но этого показалось мало – бандиты отправились к Пристли домой, чтобы изжарить его живьем.

Сам Пристли на ужине не присутствовал, продемонстрировав нехарактерную осторожность. Он услышал шум приближающейся толпы, когда играл в нарды. Прибывшие друзья убедили его спасаться бегством, и он с ближайшего холма наблюдал за тем, как разрушали его дом и сжигали чучело его самого. Он находился достаточно близко, чтобы услышать, как один из бандитов крикнул: «Вытряхнем немного пудры из парика Пристли!» За три дня толпа разрушила около двух десятков домов и сожгла еще четыре церкви. Значительная часть города превратилась в руины. Но в историю это событие вошло под названием «беспорядков Пристли» – по имени главной мишени мятежников. Насколько я могу судить, это единственный в истории мятеж, названный в честь ученого.

Перебравшись в Лондон, Пристли попросил компенсации убытков у правительства, которое ничего не сделало для того, чтобы остановить толпу, однако корона не проявила сочувствия. «Я доволен, что Пристли пострадал за идеи, развиваемые им и его сторонниками», – заявил Георг III. Пристли попытался связаться со старыми друзьями из Лондонского королевского общества, но и тут не нашел поддержки, что глубоко его ранило (эта ситуация характерна для отношений между учеными). В конечном счете корона все же выплатила Пристли компенсацию примерно в 2500 фунтов – на 1500 фунтов меньше, чем он просил. В значительной степени это расхождение объяснялось тем, что Пристли очень высоко оценивал свое лабораторное оборудование, тогда как при дворе его сочли излишеством.

Пристли нечего было терять в Англии, и в апреле 1794 г., в возрасте 61 года, он отплыл в Америку. Трое его сыновей уже переехали туда и убедили отца, что слухи о свободе вероисповедания были правдой. Пристли предложили должность профессора химии в Университете Пенсильвании, основанном его другом Бенджамином Франклином, однако он предпочел обосноваться в маленьком городке Нортумберленд в центре Пенсильвании. Поселившись в Америке, Пристли больше никогда не носил напудренный парик, пытаясь забыть все горести, пережитые в Старом Свете.

Однако неприятности преследовали ученого и после пересечения Атлантики. Другой эмигрант и старый политический противник Пристли Питер Поркьюпайн начал распространять в Пенсильвании оскорбительные памфлеты, стремясь разрушить его репутацию в новом окружении. Кроме того, Пристли пришлось пережить домашний скандал: его сына Уильяма обвинили в отравлении нескольких слуг, включая двух молодых девушек (дело так и не раскрыли). Но, несмотря на все эти беды, Доктор Флогистон продолжал экспериментировать и открыл еще один газ – монооксид углерода. После смерти Пристли в 1804 г. президент Томас Джефферсон, тоже оставивший след в науке, назвал его «одним из величайших умов человечества».

Лавуазье ждал более страшный конец. В ходе Французской революции власть захватила радикальная фракция якобинцев, упразднившая «Генеральный откуп» в 1790 г. Оказавшись без работы, Лавуазье активнее занялся научными исследованиями, в частности развитием новой метрической системы. Однако его прошлое сборщика налогов не было забыто, и народ требовал расплаты. Влиятельный политик Жан-Поль Марат обратил научные знания Лавуазье против него. Годами ранее, чтобы облегчить сбор налогов, Лавуазье посоветовал обнести Париж высокой стеной и построить таможенные заставы, чтобы контролировать вход и выход. Современные историки сравнивают эту идею с тем, как если бы «сорок богатейших людей Америки собрались в Нью-Йорке и за счет налогоплательщиков построили великолепные заставы для Внутренней налоговой службы». Конечно же идея понравилась «Генеральному откупу», но вызвала бесконечную ненависть народа: через несколько лет, еще до взятия Бастилии, толпа разрушила и сожгла ненавистные ворота. Но Марат пошел дальше и обвинил Лавуазье в том, что тот возвел ворота, чтобы ограничить приток воздуха в Париж – как будто ученый мог контролировать вдыхаемый людьми кислород. С научной точки зрения эта идея не имела никакого смысла, но с пропагандистской точки зрения она была блестящей.

Лавуазье возненавидели. До 1793 г. он оставался на свободе, однако потом якобинцы приняли решение арестовать его и 27 других «кровопийц» и «вампиров» из «Генерального откупа». Несколько дней Лавуазье скрывался в Лувре, но в канун Рождества отдал себя в руки революционеров. Сначала заключение не было строгим: Лавуазье и его товарищи пили вино, ели груши и играли в нарды. В этот период многие бывшие члены «Генерального откупа» еще на что-то надеялись. Лавуазье утешал их, говоря, что сам он, даже потеряв состояние, может заняться любимым делом – фармацевтикой. Однако иллюзии рассеялись, когда арестантов перевели в другие камеры, где они, возможно, впервые в жизни узнали, что такое крысы и блохи. Предвидя страшный конец, некоторые приберегли смертельную дозу опиума, однако Лавуазье отговорил их от совершения самоубийства.

Слушание дела началось в 10 часов утра 8 мая 1794 г. Трое судей были одеты в черные платья с белыми бантами и шляпы с перьями. Перед ними стояла бутылка вина. По-видимому, все это должно было создавать видимость цивилизованного суда. При входе в зал суда у каждого заключенного отбирали личные вещи: у Лавуазье конфисковали маленький золотой ключик. Наконец заключенным впервые предъявили обвинения: завышение налогов, добавление воды в табак и присвоение 130 млн ливров (примерно 5 млрд долларов в современном эквиваленте). Страшнее всего, что членов «Генерального откупа» обвинили в сговоре против французского народа. Ни одно из этих обвинений не выдерживало критики – Лавуазье это напомнило шуточное дело Кислорода против Флогистона. Однако у судей была другая логика, и всех 28 подсудимых приговорили к смерти на гильотине.

В те годы приговоренных практически ежедневно свозили к гильотине на телегах, путь которым через глумящуюся толпу расчищали конные солдаты. Около пяти вечера всех приговоренных со связанными за спиной руками по очереди возвели на эшафот и уложили под нож гильотины. Лавуазье был четвертым. Один друг Лавуазье заметил: «Всего мгновение потребовалось им, чтобы отрубить эту голову, но, возможно, и за сто лет Франция не сможет произвести другой такой».[22]22
  Это сказал французский математик Лагранж своему коллеге Д’Аламберу.


[Закрыть]

В это время Джозеф Пристли был на полпути к Америке, и новость о смерти Лавуазье дошла до него только через несколько месяцев. Вероятно, она потрясла его, поскольку Французская революция, в идеалы которой он верил, разрушила не только его жизнь, но и жизнь его главного научного соперника.

О последних часах жизни Лавуазье рассказывают легенды. Кто-то утверждал, что после оглашения смертного приговора он попросил дать ему некоторое время на завершение научной работы, на что судья будто бы ответил, что «Республика не нуждается в ученых». Ничего подобного не было, однако есть люди, которые считают так же, как этот судья. Примерно такой же ответ получил от Адольфа Гитлера Карл Бош, когда просил его не трогать нескольких ученых еврейской национальности.

Более известная легенда рассказывает о последних минутах жизни Лавуазье. Говорят, что, ожидая своей очереди на гильотину, Лавуазье попросил своего ассистента подойти как можно ближе к месту казни и выполнить последний эксперимент. Хотя многие об этом не подозревают, нож гильотины убивает человека не мгновенно: отделенная от тела голова продолжает жить еще несколько секунд. По понятным причинам, никто раньше не проверял, как долго это длится, и Лавуазье решил, что его собственная смерть предоставляет хорошую возможность это узнать. Поэтому он сказал коллеге, что начнет моргать, как только почувствует на шее лезвие ножа, и будет моргать до тех пор, пока мозг не лишится кислорода и не отключится. От ассистента требовалось только не обращать внимания на кровь и толпу, превозмочь собственное отвращение и считать. Одни утверждают, что Лавуазье успел моргнуть одиннадцать раз, другие – что пятнадцать.

История эта кажется сомнительной, поскольку головы из-под ножа падали с невероятной скоростью: 28 человек были казнены всего за 35 минут. Но она показывает, насколько ученый может быть предан своему делу – даже после собственной смерти. Мне эта история напоминает историю Сократа, который продолжал философствовать, уже приняв яд. Если бы легенда о казни Лавуазье была правдой, это был бы его самый выдающийся эксперимент – совершенно оригинальный, открытый для наблюдения и не требующий ничего, кроме его удивительного мозга и его любимого кислорода.

Небольшое отступление

СТРАШНЕЕ, ЧЕМ У ДИККЕНСА

Этиловый спирт (этанол, C₂H₅OH) сегодня содержится в воздухе в концентрации 0,000 05 ppm; при каждом вдохе мы поглощаем 600 млрд молекул этого вещества

Сначала они почувствовали запах – как будто кто-то жарил несвежую баранину. Два человека сидели в квартире в центре Лондона и с тревогой обсуждали назначенную на полночь встречу со старым алкоголиком мистером Круком, живущим этажом ниже. Но их беседа была прервана странными событиями. По комнате закружилась черная копоть – как перхоть дьявола – и запачкала рукава одного из мужчин. А когда второй мужчина облокотился о подоконник, на его руках остались полосы желтого жира. И запах! С каждой минутой этот запах горелого мяса становился все ужаснее.

Но вот наступила полночь, и они спустились вниз. Заходить в магазин мистера Крука, заваленный тряпьем, бутылками, костями и другими отбросами, было неприятно даже днем. А в эту ночь здесь чувствовалось что-то дьявольское. Около спальни Крука, у дальней стены магазина, шипел черный кот Леопольд. Стены и пол спальни были покрыты, как будто окрашены, жиром. На стуле лежали пальто и шляпа Крука, на столе стояла бутылка джина. Но единственным живым существом был шипящий кот. Мужчины посветили фонариком, пытаясь отыскать Крука.

Наконец они обнаружили на полу горку пепла. Минуту мужчины в ступоре смотрели на нее, а затем бросились бежать. Они выскочили на улицу и принялись звать на помощь. На помощь! Но о какой помощи могла идти речь? Старый Крук погиб, став жертвой спонтанного возгорания.

Чарльз Дарвин опубликовал отрывок из нового романа «Холодный дом» в декабре 1852 г., и большинство читателей полностью поверили в этот рассказ. Было известно, что мистер Диккенс пишет достоверные истории и всегда с точностью описывает научные детали, будь то заболевание оспой или повреждение мозга. Так что даже если Крук был вымышленным персонажем, читатели верили, что Диккенс реалистично описал спонтанное возгорание.

Однако некоторые не могли читать этот рассказ, не сгорая от ярости. Ученые той эпохи пытались окончательно разоблачить такие старые вымыслы, как ясновидение, месмеризм и идею о том, что человека без всякой видимой причины может охватить пламя. В последующие дни началась самая странная дискуссия в истории литературы – дискуссия о роли кислорода в метаболизме человека.

В роли главного обвинителя Диккенса выступал Джордж Льюис – «Ричард Докинз» Викторианской эпохи, всегда готовый к борьбе против суеверия. В молодости Льюис изучал физиологию и понимал суть вопроса. В литературном мире он был известен как критик и драматург, а также любовник Джорджа Элиота. Кроме того, он считал Диккенса своим другом.[23]23
  Псевдоним писательницы Мэри Энн Эванс.


[Закрыть]

Однако по реакции Льюиса на роман Диккенса о дружбе между ними было трудно догадаться. Льюис признавал, что творческие люди имеют право иногда искажать истину, но считал, что писателям непозволительно не знать законов физики. «Эти события находятся за пределами допустимого вымысла», – писал он. Более того, он обвинил Диккенса в погоне за дешевой сенсацией и в «распространении вульгарной ошибки». Диккенс ответил на критику. Он публиковал «Холодный дом» в виде ежемесячных выпусков, так что у него было время, чтобы выступить с опровержением в январском отрывке.

Смерть мистера Крука, иллюстрация к роману Чарльза Диккенса «Холодный дом»

Действие нового эпизода касалось расследования обстоятельств смерти Крука, и Диккенс высмеял близоруких критиков спонтанного возгорания за неспособность признавать очевидные факты: «Некоторые представители власти (безусловно, самые мудрые) утверждают, что покойному не следовало умирать столь подозрительным образом». Однако здравый смысл восторжествовал, и следователь в конечном счете признает, что «существуют загадки, которые нам не дано разгадать!».

Диккенс отстаивал свою точку зрения и в письмах Льюису, перечисляя известные случаи спонтанного возгорания. Наиболее убедительным ему казался случай, произошедший в 1731 г. с одной итальянской графиней. По рассказам, для ухода за кожей она принимала ванны из коньяка, и однажды после такой ванны ее горничная обнаружила, что в постели никто не спит. Как и в истории с мистером Круком, в воздухе висели частички сажи, а на всех предметах был желтый жировой налет. Горничная обнаружила ногу графини – одну лишь ногу! – на некотором расстоянии от кровати. Между ногой и кроватью нашли горстку золы и обуглившийся череп. Больше ничего подозрительного обнаружено не было, за исключением двух расплавленных свечей. Эта история была записана священником, поэтому Диккенс счел ее достоверной.

Заметим, что Диккенс был не единственным писателем, верившим в спонтанное возгорание. Таким же образом исчезали герои Марка Твена, Германа Мелвилла и Вашингтона Ирвинга. Как и «в действительности», это случалось в основном со старыми, малоподвижными пьяницами. Их тела всегда сгорали до золы, но конечности иногда оставались целы. Удивительнее всего было то, что, за исключением следов огня на полу, пламя не затрагивало ничего, кроме тела жертвы.

Верьте или не верьте, но рассказы Диккенса и других авторов основывались на неких научных фактах. Примерно за десять лет до создания Диккенсом «Холодного дома» ученые открыли нитроглицерин – взрывоопасное масло, которое действительно может детонировать самопроизвольно. Более того, спонтанное возгорание могло иметь отношение к одному из важнейших открытий в медицине, которое связывало между собой горение, дыхание и циркуляцию крови.

В 1628 г. Уильям Гарвей впервые доказал, что кровь в организме перемещается по кругу, а сердце выступает в роли насоса. До этого люди считали, что пища в печени превращается в кровь, которую другие органы «пьют», как растения воду. Однако Гарвей выдвинул несколько сомнительных предположений относительно циркуляции в организме других веществ, например воздуха. Он знал, что и кровь, и воздух проходят через легкие, но утверждал, что они не смешиваются. По его мнению, легкие просто охлаждают кровь путем взбалтывания – как охлаждают суп, перемешивая ложкой. Другими словами, легкие выполняли механическую функцию, но не изменяли химического состава крови: эта функция отводилась сердцу.