Весной 1903 года 69-летний анатом и натуралист доктор Джеймс Белл Петтигрю, находясь на окраине Сент-Эндрюса (Шотландия), совершил полет на самолете собственной конструкции с бензиновым двигателем. За 40 лет, прошедших с начала его первых опытов в области воздухоплавания в 1864 году, Петтигрю создал десятки рабочих моделей различных летательных аппаратов.
Благодаря анатомическим исследованиям и наблюдениям за животными в дикой природе и в Лондонском зоопарке, Петтигрю пришел к выводу, что все живые существа, будь то на суше, в воде или в воздухе, двигаются, изгибая свои тела по спирали, так что их движения схожи с волнами в жидкости или звуковыми волнами.
Его «Орнитоптер» имитировал движения, которые он считал универсальными для летающих существ: ритмичные изгибы в форме восьмерки. Для обеспечения этого волнообразного движения Петтигрю снабдил основание крыла шаровым шарниром. Для регулировки различных движений вибрирующего крыла, состоящего из бамбукового тростника, из которого выходили сужающиеся стержни из китового уса, покрытые тонким листом индийского каучука, он использовал перекрестную систему эластичных лент. Двухтактный двигатель приводил в действие этот сложный аппарат спиральной биологической мимикрии.
Во время первого полета орнитоптер преодолел расстояние около 20 метров, после чего потерпел крушение, сломав как спиральные крылья из китового уса, так и бедро пилота. Восстановление дало доктору Петтигрю возможность начать работу над книгой «Дизайн в природе: спиральные и другие структуры в неорганических и органических царствах, на примере материи, силы, жизни, роста, ритмов и т. д., особенно в кристаллах, растениях и животных».
В январе 1908 года, когда он приближался к ее завершению, Петтигрю вернулся в конец работы, чтобы повторить то, что он так настойчиво заявлял в начале: абсолютное первенство «замысла» «Великой Первопричины» и «Вездесущего Создателя и Опоры Вселенной».
Он утверждал, что человек ни в коем случае не является продуктом эволюции, а представляет собой высшую из всех живых форм, и что мир был создан для него, а он – для мира. Все было создано так, чтобы соответствовать и сочетаться друг с другом, без случайностей, но с предусмотрительностью, предвидением и замыслом.
В трех томах своей книги «Дизайн в природе», насчитывающей 1416 страниц и около 2000 иллюстраций, Петтигрю едва упомянул теорию естественного отбора Чарльза Дарвина, которую он считал «хромой, неуверенной и бессильной». Петтигрю восхищался Дарвином, который неоднократно посещал его в Хантерианском музее Королевского колледжа хирургов в Лондоне, чтобы увидеть его современные анатомические и физиологические препараты. Однако он полагал, что Дарвин лишь условно уверен в своей теории, и ожидал, что через поколение о дарвинизме будут вспоминать лишь как о мимолетном увлечении.
Петтигрю не мог простить Дарвину ошибки в его утверждениях о спиральных движениях ломоноса, вьюнка, жимолости, хмеля и многих других растений. Он возражал против использования Дарвином термина «рефлекторное действие» для описания поведения этих растений, поскольку эта фраза использовалась для действий в нервных системах, которых у этих растений не было.
Путем нескольких экспериментов, проведенных еще в 1865 году, Петтигрю полностью опроверг «теорию раздражительности» Дарвина, объясняющую движение этих растений. Как и в случае со спиральными зубами, когтями, рогами, мышцами и костями, спирально вращающиеся усики растений никоим образом не были результатом внешнего контакта. Эти вращающиеся структуры, свободные от контакта, как и спиральные яйцевые капсулы акул и скатов в океане, двигались под влиянием некой невидимой силы.
Петтигрю признавался, что был очарован тайной самой распространенной, изменчивой формы в природе – спирали. Он исследовал ее проявления от макрокосмических спиральных туманностей до право- и левозакрученных микрокосмических молекул периодической таблицы, но так и не смог найти ответ на вопрос о ее происхождении. Он был уверен лишь в том, что эти спиральные структуры не могут иметь чисто физическое происхождение. Рецензент серии статей Петтигрю в журнале Lancet о циркуляции у растений и животных назвал его «спиралистом», который обнаружил, что органы не только состоят из спиралей, но и функционируют спирально.
Используя фотографии туманности Андромеды и других спиральных туманностей, сделанные Айзеком Робертсом в 1888 году, Петтигрю погружал читателя в каскад более скромных спиральных форм – минерал прохлорит, рога барана, бактерии из Темзы, ископаемые водоросли, спиральные листья, стебли, усики и семена растений.
Изображения спиралей в животном мире в книге «Дизайн в природе» начинались со сперматозоидов (раков, кроликов, мышей, сорокопутов, зябликов, поползней, окуней, лягушек, крыс и человека) и далее по великой цепи бытия: ганглии лягушек, фораминиферы, наутилус, раковины девонского, силурийского, юрского, мелового и современного периодов, рога коз, газелей и антилоп, улитка внутреннего уха человека, почти все отделы позвоночного скелета, от фаланг индийского слона до спиральных костей черепа человека. Пуповина человека выглядела как водяной смерч или спирально растущий хмель – излюбленный объект исследований Дарвина.
В центре этого головокружительного многообразия находилась тайна, занимавшая умы Аристотеля, Фомы Аквинского, Леонардо да Винчи и Везалия – человеческое сердце. Семикратная спиральная структура сердца была тайной из тайн, ее форма идеально отражала как мышечные сокращения, так и внутренние циркуляторные потоки крови. Петтигрю обнаружил это, будучи студентом-медиком в Эдинбургском университете. Его профессор был настолько впечатлен его работой, что пригласил его прочитать престижную Крунианскую лекцию в Лондонском королевском обществе в 1860 году.
В те годы Эдинбургский университет был на пике своей славы: Джеймс Сайм поражал мир своими новаторскими операциями, Джеймс Янг Симпсон доказал безопасность хлороформа в качестве акушерского анестетика, Джон Хьюз Беннетт открыл новую эру в преподавании клинической медицины, а Джозеф Листер произвел революцию в хирургии, применяя карболовую кислоту (фенол) к ранам, повязкам и инструментам.
Наставником Петтигрю в искусстве хирургии был профессор анатомии Джон Гудсир, который виртуозно владел скальпелем. В конце зимнего семестра 1857–58 годов профессор Гудсир предложил тему для конкурса на золотую медаль по анатомии: «Расположение мышечных волокон в желудочках сердца позвоночных». Этот анатомический гордиев узел на протяжении трех столетий не поддавался усилиям Везалия, Альбинуса, Галлера и других.
24-летний Петтигрю начал препарировать сердца различных животных, делая зарисовки и заметки. Он разработал новый метод препарирования, который позволял сохранить структуры, но при этом обеспечивал достаточную мягкость для разделения тканей. Он наполнял желудочки сердца сухими овсяными хлопьями, медленно варил их, удалял жир, сосуды и нервы, а затем выдерживал в метиловом спирте. После этого он мог отделять мышечные волокна желудочков, как слои луковицы.
Он обнаружил, что наружные мышечные волокна сердца закручиваются по спирали слева направо вниз, а внутренние – справа налево вверх. Внутренние и внешние слои мышечных волокон каждого из более чем 100 препарированных им сердец позвоночных образовывали две группы противоположных спиралей, которые пересекались друг с другом, причем пересечения становились более косыми к центру. Эти внутренние и внешние слои, в свою очередь, делились на пары лево- и правозакрученных спиралей. Особенно в левом желудочке наблюдалась идеальная спиральная симметрия, сравнимая с туманностью Андромеды.
Однажды Петтигрю свернул газету по диагонали, как это делают бакалейщики, делая конусообразные пакеты. К его удивлению, строки текста на слоях газеты шли в разных направлениях: на внешних слоях – по спирали слева направо вниз, а на внутренних – справа налево вверх. Строки текста на двух слоях пересекались под расширяющимися углами, образуя букву Х. Текст был непрерывным у основания и вершины бумажного конуса, напоминая расположение мышечных волокон в сердце. По сути, это была серия сложных петель в форме восьмерки, образующих сложный и красивый математический узор.
Эта модель показала, что двойная спиральная структура сердца, известная как спиральная полоса миокарда желудочков (HVMB), представляет собой трижды скрученную ленту Мёбиуса.
Петтигрю препарировал сердца трески, лосося, луны-рыбы и тюрбо, акулы, морских черепах, сухопутной черепахи и аллигатора, а также утки, гуся, глухаря, индейки и лебедя. От рыб до лягушек и черепах, расположение мышечных волокон не пролило свет на сложную структуру желудочков птиц и млекопитающих, которая была идентична, за исключением мышечного клапана в правом желудочке птиц, заменяющего трехстворчатый клапан млекопитающих. Он препарировал сердца овец, телят, быков, лошадей, оленей, свиней, морских свиней, тюленей, львов, жирафов, верблюдов и человека – всего 112 препарирований с зарисовками.
В день вручения золотой медали 400 студентов собрались в анатомическом театре, чтобы услышать имя неизвестного Петтигрю. Профессор Гудсир попросил его зайти на следующий день, желая приобрести препараты сердца для анатомического музея университета. 112 стеклянных банок с препаратами до сих пор хранятся там.
Он также пригласил Петтигрю доложить о своих открытиях в Королевском обществе Лондона. Петтигрю выступил с докладом «О расположении мышечных волокон в желудочках сердца позвоночных» в ту же неделю, когда была опубликована книга «Происхождение видов» Чарльза Дарвина. Петтигрю считал безумием приписывать создание такого сложного органа, как сердце млекопитающего, чистой случайности.
Разнообразные спиральные структуры в природе, вершиной которых для Петтигрю всегда было сердце млекопитающего, представляли собой лишь одну часть триптиха, который он собирал в течение следующих 50 лет. Второй том «Дизайна в природе» посвящен спиральному движению в системе кровообращения (три четверти этого исследования посвящены млекопитающим и человеку), а третий – спирали как характерной форме передвижения.
В обеих областях физиологии животных Петтигрю обнаружил поразительный резонанс: движение одновременно предшествует структуре и следует за ней, причем направление движения у живых существ в каждом случае определяется составом и конфигурацией кинетических спиральных частей. Этот резонанс, казалось, достигал атомного уровня. В отличие от замкнутой системы сердца, спиральные линии атомов и молекул были расположены так, что материя могла добавляться в любом количестве и в неограниченных направлениях. Открытый поток энергии и формы был основой роста и развития всех живых существ.
Этот принцип отражался и в скелете позвоночных, делая возможным грациозное передвижение. По словам Гудсира, «особые спиральные положения, которые может принимать человеческое тело, объясняются спиральной кривизной суставных поверхностей позвонков и спиральным расположением мышц. Ни одно млекопитающее не может изгибать туловище в те спиральные кривые, которые обеспечивают равновесие человеческого тела и придают особую грацию и выразительность его движениям».
Только птицы, особенно ласточки и стрижи, могли соперничать с поэзией движения, исполняемой человеческим телом, их движения были свободны в менее плотной среде воздуха.
Спиральная структура человеческого тела позволяла рукам лепить глину, вязать веревку, держать мел, кисть и скальпель, чтобы проникнуть внутрь органов и запечатлеть их в цвете и линиях. Спирали костей, скрытые под спиральными мышцами, сгибались и разгибались, позволяя человеку прыгать, ползать, кувыркаться, скользить, маршировать и танцевать.
Когда Петтигрю перешел к третьей части своего аргумента, он снова начал со структур – мышечной и костной систем, которые он нашел взаимодополняющими. Костные пластины наводили на мысль, что каждая часть нашего скелета была лишь частичной реализацией спиральной геометрии, которую Петтигрю обнаружил в сердце. Бедренная, плечевая, большеберцовая, малоберцовая, локтевая и лучевая кости достигали своего полного спирального апофеоза в ключице, тазе и лопатке, каждая из которых приближалась к геометрии ленты Мёбиуса.
Книга «Дизайн в природе», опубликованная посмертно, незадолго до столетия со дня рождения Дарвина и пятидесятилетия «Происхождения видов», быстро исчезла из поля зрения, как и орнитоптер Петтигрю, упавший на вересковую пустошь Сент-Эндрюса. Рецензия в журнале Nature подвергла резкой критике телеологический аргумент книги, предположив, что если бы Петтигрю дожил до завершения редактирования своего труда, он бы «исключил или изменил» его выводы.
Биостатистик Рэймонд Перл назвал «громоздкую работу» «вероятно, самым обширным и серьезным вкладом в юмористическую литературу за последние годы», а «спиральную философию» Петтигрю – о том, что «Создатель сотворил людей и штопоры по одному и тому же плану» – «столь же средневековой, как любой собор». Ни одна современная работа по биологии или естественной истории, включая книгу Д’Арси Томпсона «О росте и форме» (1917), в которой подробно рассматривались спиральные формы, не цитировала «Дизайн в природе».
Однако спустя столетие после публикации «Дизайн в природе» остается непревзойденным обзором биологической формы и провокационным современным исследованием причинности формы. Труд Петтигрю – это также феноменологический шедевр, чей живой язык и иллюстрации могут вдохновить новое поколение «спиралистов».
