パブリックドメイン古書『生物学にインスパイアされたハイな哲学』（1914）を、ブラウザ付帯で手続き無用なグーグル翻訳機能を使って訳してみた。

　原題は『The philosophy of biology』、著者は James Johnstone です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『生物学の哲学』開始 ***
転写者メモ：

この電子書籍の本文はほぼ原文のままですが、いくつかの誤植は黙って修正されています。修正箇所は巻末に記載されています。句読点の欠落や不整合は数箇所で黙って修正されていますが、ハイフネーションの不整合は変更されていません。脚注31のマーカーは原文にはなかったため、該当する段落の末尾に任意に配置されました。ページ番号が欠落していた索引項目は修正されました。数学の「階乗」関数を表す古風な記号は、標準的な感嘆符（！）に置き換えられました。いくつかの図版は関連する本文の近くに移動され、脚注やその他の相互参照にハイパーリンクが追加されました。ページ番号は右余白に表示され、脚注は巻末にあります。

生物学の哲学

ケンブリッジ大学出版局
ロンドン：フェッター・レーン、EC
CF クレイ、マネージャー

エディンバラ：プリンセス・ストリート100番地
　ベルリン：A.アッシャー・アンド・カンパニー
　ライプツィヒ：FAブロックハウス
　ニューヨーク：GPパットナムズ・サンズ
　ボンベイおよびカルカッタ：マクミラン・アンド・カンパニー　トロント：JMデント・アンド・サンズ
　東京：丸善株式会社
無断転載を禁じます

哲学
の
生物学
による
ジェームズ・ジョンストン、理学博士
ケンブリッジ：
大学出版局にて
1914

導入
本書のタイトルについて、弁明めいた言及が望ましいとの意見があったので、それが実際に正当化されることを指摘しておきたい。ドリーシュによれば、科学とは「与えられたもの」を記述しようとする試みであり、哲学とはそれを理解しようとする試みである。自然の探求者としての私たちの仕事は、そこで起こっているように見えることを記述することであり、そうして得られる知識――つまり、いわば私たちの知覚が、私たちの精神構造によって細分化され、互いに関連付けられ、分類され、記憶されたもの――が、私たちの「与えられたもの」を構成する。これは、私たちが自然であるように見えるものの記述にすぎない。しかし、これに満足する人はほとんどおらず、単なる記述を超えようとする衝動は、時に抗いがたいものとなる。思考の習慣と感覚の限界に縛られ、私たちは暗闇の中を覗き込み、物事の影しか見ていないように見える。そして私たちは、影を生み出すものが何なのか、そして私たち自身の中に影を形作るものが何なのかを探るために、向きを変えようと試みる。私たちは、影の背後にあると感じる真実を探し求める。それこそが哲学である。

我々の世代より一世代前の物理学は、絶え間なく運動する原子と分子からなる宇宙という概念において、現実を発見したと考えていた。彼らが記述したのは単なる運動と変換であったが、彼らはこれらの運動と変換を物質とエネルギーとして理解していた。さらに 19世紀初頭の偉大な物理学者たちがすでに感覚が私たちを惑わす可能性があることに気づいていたよりも、繊細な心を持つ人々もいた。私たちの中には絶えず変化する何かがあり、それが私たちの意識であり、それが私たちの知るすべてだった。もし外部の事物が存在するとしても、それは私たちがそれらを考えるからこそ存在するのだ。しかし、私たち自身は存在する。なぜなら、私たちは絶えず変化する意識の流れであるだけでなく、私たちの意識のあらゆる変遷を通して変わらない人格、あるいはアイデンティティが私たちの中に存在するからだ。もし私たちにとって存在する事物が、私たちがそれらを考えるからこそ存在するのだとしたら、そして私たち自身も存在するのだとしたら、私たちは私たちを考える絶対精神の思考の中に存在しているに違いない。運動と変化のみを研究する物理科学は、動いて変化する何かが存在することを理解していた。それが物質とエネルギーである。思考のみを研究する精神科学は、自然とは普遍精神の思考にすぎないことを理解していた。どちらの結論も哲学（あるいは形而上学）としては等しく妥当であり、どちらも科学の方法では証明も反証もできない。思弁的なゲームは決着がついた、とハクスリーは言った。さあ、実践的な仕事に取り掛かろう！

物理学と生物学は共に研究を進め、現在知られている成果を上げた。しかし、物理学は生物学が進化と遺伝に関する現在の仮説を立てるきっかけとなった成果の獲得をはるかに超えて進歩した。知識が蓄積されるにつれ、物質とエネルギー、原子と分子、質量と慣性――当初は実在すると考えられていたものすべて――が、結局のところ、私たちの精神構造が粗雑な感覚を処理する手段に過ぎないのではないかと疑い始めた。ベルクソンが後に述べたように、それらは私たちの知覚を注ぎ込む型なのかもしれない。物理学は現実、すなわち法則の検証を試みたのである。物質とエネルギーの保存について。存在は存続する場合もあれば、そうでない場合もある。幻影や幻覚、夢は、それが続く限り存在する。それらは、それらが生じる心にとっては真実である。しかし、それらは無から生じ、無に消え去るように見え、物理科学では調査できない。それらは保存されない存在である。一方、私たちが動く物質や変換するエネルギーと呼ぶイメージは、物理学の方法によって調査することができる。分子は変化するが、その中の何か、原子は一定のままである。エネルギーは変換され、存在しなくなるように見えることさえあるが、もしそれが消えるならば、何かが変化し、失われたエネルギーは変化の性質の中に追跡できる。物質とエネルギーは保存されるため、それらは唯一の現実である。しかし、このテストは明らかに先験的な根拠に基づくものであり、それが現実のテストであるかどうかは疑問である。

こうして物理学は動的な宇宙、すなわち原子が互いの距離に応じて引き合ったり反発し合ったりする力で構成された宇宙を構築した。現在でも、この動的なニュートン宇宙の概念は、それが単なる象徴に過ぎないことは認識しているものの、有用な概念である。しかし、物理学はこの概念に長く満足することはできなかった。空虚な空間によって隔てられた原子が、どのようにして互いに作用し合うことができるのか。つまり、存在しないものが、どのようにして作用し合うことができるのか。原子の間には何かが存在しなければならない。宇宙は不連続であってはならず、そこで物理学は満ち溢れた宇宙を発明した。それは非物質的で均質で計り知れない連続的な宇宙であった。原子や分子やエネルギーの外観の背後に存在するものは空間のエーテル。素人目には、この概念は矛盾ばかりのように思えるかもしれない。不均一で不連続な、重さのある原子は、均質で連続的な、重さのない媒体、すなわちエーテルの中の特異点に過ぎないからだ。しかし、この矛盾が生じるのは、私たちがこれまで宇宙を物質とエネルギーの観点から考えてきたからであり、無意識のうちに新しい現実を古い現実の観点から考えようとしてしまうからに他ならない。そのため、物理学はその後のすべての成果を理解しようと試みる中で、空間のエーテルという新しい哲学を発明せざるを得なかったのである。

生物学が懐疑的になり、その初期の哲学が健全なものかどうか疑問を抱き始めたのは、まさに現代になってからのことである。生物学が記述するもの、すなわちその科学の対象物質は、物理学が記述するものとは異なる。所与性には有機物と無機物の二つの領域がある。生物学は物理学に依拠し、物理学と同様に運動と変容を研究したが、生物学が研究した運動はより複雑で、変容はより神秘的であった。しかし、物理学の調査方法を借りると同時に、その哲学も借りたため、物理学が当初仮定し、後に放棄した実在を所与性の背後に置いた。したがって、生物はエネルギーによって作動する物質システムであった。この概念は、生物学の結果から演繹されたものではなく、その方法論からのみ導き出されたものであることに留意すべきである。

生理学、つまり学校で教えられる生理学は、本当に生物そのものを研究したことがあるのだろうか？筋神経標本、血液を灌流させた摘出腎臓、刺激を与えた露出唾液腺、さらには大脳半球を切除したカエル――これらは生物ではない。これらは恒久的な活動の中心ではなく、自律的な存在でもない。独立して存在でき、解離によって無限に成長できる物理化学的集合体。これらは生物の一部であり、生命の衝動を受け、その衝動はすぐに枯渇し、しばらくの間、生物の現象の一部を示す。生理学がこのような研究で達成したのは、生物の活動の一部を分析的に記述することであった。生命を記述したのではなく、生命が顕現する物理化学的反応を記述したのである。この記述は、人類が環境を支配する努力において極めて重要であり、物理科学の方法以外にそれをさらに進める方法はないことに注意すべきである。与えられたものは一つであり、それを有機物と無機物の領域に恣意的に分割したとしても、それを記述する方法は一つしかない。それは機械論的方法である。

しかしながら、これらはすべて単なる記述に過ぎず、私たちの哲学は、この記述を理解しようとする試みでなければなりません。機械論的生物学者は、自らの哲学を前世代の物理学者の哲学と同一視しようとして、エネルギーによって駆動され、変化を遂げる、高度に複雑な分子の集合体である物理化学的集合体を記述していると言います。しかし、この結論の妥当性に対する私たちの懐疑心は、その起源を考察することによって喚起されます。もしそれが過去の物理学の哲学から借用されたものであり、現代の物理学のより鋭い分析によって新しい哲学が望ましいものとなったのであれば、生物学もまた、その記述に対する理解を改めるべきではないでしょうか。なぜなら、生物学は物理学と同様に停滞しておらず、現代の生理学は機械論的哲学が主流であった時代とは異なっているからです。生命の起源はそこから始まった。現代の発生学者や博物学者は、生物全体をその正常な機能と行動において研究し、物理化学的なメカニズムでは容易に理解できない結果を得てきた。生命とは生物の活動そのものではなく、生物の活動の統合であり、物理学における現実とは粗大物質の原子や分子ではなく、それらが空間のエーテルの中で統合されたものであるのと同様である。

つまり、生物学の哲学とは、生物学の記述をその後の研究に照らして理解しようとする試みに他ならない。学術的な意味での哲学は、生物学の主題とは関連付けられていないが、古典的な体系には、19世紀の研究者でさえも魅了するほど興味深いものが数多く含まれている。しかし、生物学の教育は、こうした研究への素地を与えるものではない。本書で採用されている視点と扱い方は、たとえ参考文献が示されていなくても、ドリーシュとベルクソンが示唆したものであることを読者は理解するだろう。読者は、この制約をある程度理解してくれるかもしれない。なぜなら、現代の科学的訓練の影響を受けて、読者は哲学をマーク・トウェインがエジプトのミイラをどう見ていたかのように見なす傾向があるかもしれないからだ。つまり、死体を見るなら、新鮮な死体の方が良い、というわけだ。

リバプール
1913年11月

コンテンツ
第1章

ページ

概念の世界1
論証。―意識を持つ生物は行動する生物である。その外界に対する意識は、単にその外界が感覚器官に及ぼす刺激の結果ではない。なぜなら、生物は意図的な身体活動をもたらす刺激のみを完全に認識するからである。生物が作用する外界に対するこの認識こそが、生物の知覚である。その意識は、集中的な多重性である。この多重性は、便宜上、精神組織によって恣意的に分離される。精神組織は、意識の側面を恣意的に分離し、それらの側面に広がり、大きさ、そして連続性を与える。空間の概念は直観的なものであり、身体の運動様式に依存する。運動と連続性の概念もまた直観的なものであり、知的に表現することはできないが、微積分法によって近似することはできる。数学的な時間は、私たちの持続を区切る一連の標準的な出来事にすぎない。持続とは、生物の蓄積された存在と経験である。私たちの意識の外に世界が存在することを知的に証明することはできないが、この世界が存在するという確信は直感的に抱かれている。

第2章

メカニズムとしての生物49
論証。―もし生物が物理化学的メカニズムであるならば、その活動はエネルギー論の二つの原理、すなわちエネルギーと物質の保存の法則とエントロピー増大の法則に従わなければならない。それらは厳密には保存の法則に合致する。エネルギーの劣化の法則は無機物に関する我々の経験においては真実であるが、それが普遍的に真実であるとは言えないことを示すことができる。無機プロセスは不可逆的であり、進行する。エネルギーの流れは一方向のみであり、その過程でエネルギーは消費される。有機的なプロセス、すなわち一般化された生物体内で行われるプロセスは不可逆的である。あるいは少なくとも、エネルギーの必然的な散逸なしに進行する傾向がある。

第3章

生物の活動83
論点。―もし生物を物理化学の方法によって調査するならば、物理化学的な活動しか発見できない。これは必然的なことである。なぜなら、物理化学的な結果しか得られない方法が用いられているからである。生理学者は生物の活動を分析し、これらの活動を特定のカテゴリーに分類する。しかし、生物の機能を物理化学反応のみで完全に記述しようとする試みはすべて失敗に終わる。器官または器官系の機能を構成する反応に加えて、これらの反応の方向付けと調整も存在する。生物の機能において起こる個々の物理化学反応は統合されており、生命とはこれらの反応だけではなく、それらの統合でもあるのである。

第4章

生命の原動力120
論証。―生物を物理化学的メカニズムとみなす概念は、生理学の方法論から導き出されたものであり、その結果から導き出されたものではない。生気論の概念は、自然的あるいは直観的なものである。歴史的な生気論体系は、生物の中に霊的な力、あるいは生物の活動に特有のエネルギーが存在することを前提としていた。現代の研究は、どちらの信念も支持していない。しかし、生物全体を研究すること、すなわち発生過程を研究すること、あるいは生物全体が全体として作用する様子を研究することは、純粋なメカニズムを論理的に否定する。それは、生物全体に影響を与える無機的な力と、生物全体の行動や機能との間に、数学的な意味での機能関係はあり得ないことを示している。メカニズムは、生物の個々の部分を研究することによってのみ示唆される。私たちは、生物の活動において、純粋に無機的な生成作用とは異なる力が働いているという信念に至らざるを得ない。これがベルクソンの生命衝動、あるいはドリーシュのエンテレヒーである。

第5章

個体と種162
論証。―有機個体の概念は恣意的であり、記述の目的にのみ都合が良い。地球上の生命は一体である。人格とは、意識を持つ生物が自らを活動の中心とみなし、宇宙の残りのすべてが自分に相対的であるという直観である。客観的に見れば、個々の生物は孤立した自律的な集合体であり、分離、分化、再統合によって無限に成長することができる。この成長が生殖である。分離した部分は、それが由来する個体生物の形態と機能様式を再現する。子孫は親生物とは異なるが、異なる点よりも似ている点の方がはるかに多い。したがって、自然界には、個体同士が他のカテゴリーに属する個体よりも似ている生物のカテゴリーが存在する。これらが基本種である。遺伝の仮説は粒子論的なものであり、分子と原子の物理的類推に基づいている。種の概念は論理的なものである。生物は進化または発生の流れにおける一つの段階であり、種の概念はこの流れを止めることによって得られる。

第6章

変革主義208
論証。―生物の論理的な分類は、進化の過程が起こったことを示唆する。それは生物間の論理的な関係を示唆する一方、発生学や古生物学の結果は時間的な関係を示唆する。しかし、この生物間の近縁関係は論理的なものに過ぎず、物質的なものではないかもしれない。進化はどこかで起こったかもしれないが、種の概念は創造的思考の中で互いに生み出し合ったと主張することもできるだろう。しかし、変容は実験的に生み出すことができるため、科学は過程の性質について機械論的な仮説を採用してきた。種の変容は変異の発生に依存するが、これらの変異は自発的に、かつ互いに独立して発生し、調整されなければならない。この変異の調整は環境の働きではない。変異は累積的であり、方向性を示し、この方向性は偶然のものか、あるいは変異する生物自身の中の衝動または方向付けの作用の表れである。変異の原因の問題は、単なる擬似問題に過ぎない。

第七章

進化の意味245
論点。—進化過程の存在を仮定するならば、形態学、発生学、古生物学の結果によって、この過程において辿られた方向性をたどることができるはずである。しかし、これらの結果は依然として非常に不確実であり、いくつかの主要な変容の方向性しか示していない。系統樹は、詳細に関しては大部分が推測に基づいている。進化の結果、いくつかの主要な生物群、すなわち後生細菌、葉緑体生物、節足動物、脊椎動物が確立された。これらの各群は、形態、エネルギー変換、行動において特定の特性を示し、特定の特性の組み合わせが各群に集中している。しかし、進化過程において生じたすべての生物には、共通の特性が存在する。運動エネルギーを位置エネルギーに変換することは、葉緑体生物の特徴である。位置エネルギーの利用と、感覚運動系を介した制御された身体活動の運動エネルギーへの変換は、動物の特徴である。細菌は、植物や動物の組織で始まったエネルギー変換を極限まで推し進める。植物は不動性と無意識性を特徴とし、動物は可動性と意識性を持つ。動物は、知的な行動と本能的な行動という2種類の行動を示す。本能的な行動とは、遺伝的に受け継がれた行動様式を習慣的に行うことである。知的な行動とは、遺伝的に受け継がれたものではなく、動物が生涯を通じて獲得する行動様式を行うことであり、動物の活動が外部環境と関連していることを示す知覚の結果である。

第8章

有機物と無機物289
論拠。—厳密に機械論的な進化仮説は、有機世界と、それが相互作用する無機環境を物理化学システムとして捉えることを私たちに強いる。したがって、進化過程のすべての段階は等しく複雑でなければならない。それらは単に、変化するシステムの要素の相、あるいは再配置にすぎない。これらの機械論的仮説の根拠となった物理学は、不連続で粒状のニュートン的な宇宙、すなわち、互いに引き合ったり反発したりする離散的な粒子、あるいは質量点からなる宇宙の物理学であった。それらの間の距離の関数である力。それは空間的に広がった部分のシステムであった。したがって、進化過程のあらゆる段階、あるいは個体発達のあらゆる段階において、システムの要素は広範な多様性を構成し、進化と発達の機械論的仮説がこの見解を受け入れる義務が、現代の遺伝理論を形成してきた。生命は集中的な多様性であるが、個体または人種の進化において、この集中的な多様性は広範な多様性となる。生命は、同じ物質的構成において共存できるが、すべてを完全に顕現させることはできない傾向の束であり、したがって、これらの傾向は進化過程で分離される。この分離には方向性と協調があり、それはベルクソンの生命の衝動、あるいはドリーシュのエンテレヒーである。

エンテレヒーとは、自然界における根源的な作用であり、機械論では説明しきれないために、私たちはそれを想定せざるを得ない。それは精神でもなければ、エネルギーの一形態でもなく、エネルギーの方向付けと調整である。物理化学的手法による分析が可能な過程を絶対的に特徴づける、無機的な事象の兆候、あるいは方向性が存在し、この無機的な事象の方向性の結果が物質の慣性である。しかし、この方向性は普遍的であるはずがなく、宇宙のどこかで回避されなければならない。そして、それを回避しているのが生物である。

生命の本質という問題は、単なる擬似問題に過ぎない。

付録

数学的および物理的概念342
無限と極限の概念。機能性。頻度分布と確率。物質、力、質量、慣性。エネルギー変換。等温変換と断熱変換。カルノー機関とサイクル。エントロピー。不活性物質。

索引377

生物学の哲学

第1章
概念の世界
賑やかな街の通りを歩いているとしましょう。私たちはその通りやそこでよく見かけるものすべてに精通しているので、何か変わったものに気を取られることはまずありません。さらに、私たちは何か興味深いけれど知的に難しいことではないことを考えているとしましょう。このような状況では、街のあらゆる光景や交通の喧騒は、漠然とした形ではありますが、私たちに感銘を与えることはありません。路面電車が軋む音を立てて近づき、遠ざかります。タクシーが通り過ぎると、エンジンの鼓動とクラクションの音が聞こえ、焦げた油の匂いがします。馬車が通りを下りてくると、馬の足音のリズミカルな響きと鈴の音が聞こえます。花屋の前を通り過ぎると、花の色と香りに気づきます。カフェではバンドが「ラグタイム」を演奏しています。警官、行商人、ぶらぶらする人、色鮮やかなドレスと帽子を身に着けた女性たち、新聞売り、様々な特徴を持つ人々がひしめき合っている。それは、私たちが分析も注意も払わずに普段意識している、経験の流れそのものであり、あらゆるものが溶け合い、他のあらゆるものへと流れ込むため、一瞬たりとも全く同じ状態を保つことはない。路面電車の騒音は絶え間なく続くが、時折それは音量は大きくなり、オーケストラの音楽は気づかぬうちに耳に忍び寄り、そして同じように気づかぬうちに消えていく。花の香りは店を通り過ぎた後も残り、いつその香りを意識しなくなったのかさえ分からない。ラグタイムのリズムはバンドの演奏が聞こえなくなった後も耳障りなまま残る。私たちが受け取るあらゆる感覚的印象は溶け合い、流れ込み、意識の流れを形成する。そしてそれは途切れることなく、刻々と変化していく。それは「純粋な感覚」の状態ではないが、大人の知的生活において私たちが経験できる限り、それに限りなく近い状態と言えるだろう。

街中では、私たちの意識に完全には影響を与えなかった多くの出来事が起こっていたに違いないことに気づくのは容易です。後になって、友人たちとすれ違ったのに気づかなかったことに気づくかもしれません。新聞で、自分が目撃したかもしれないのに見ていなかった出来事について読むかもしれません。私たちはその通りをよく知っていると思っていても、隣り合った3軒の店の名前を思い出すのに苦労するかもしれません。たまたまその通りを通った時に撮られた写真を見ると、自分が気づかなかったものがたくさん写っていたことに驚くのが普通です。では、なぜ私たちが知覚できたはずの多くのことが実際には知覚されなかったのでしょうか。私たちの視覚野に入ってくるものはすべて、網膜の視神経の末端に影響を与えたに違いありません。街中の空気の複雑な乱れは鼓膜を刺激したに違いありません。そして、鼻孔に吸い込まれたすべての匂いのある粒子は嗅粘膜を刺激したに違いありません。これらのすべての場合において、受容器官の刺激が神経インパルスを開始し、感覚神経に沿って伝播し、脳に到達して、そこにある神経細胞の塊に影響を与えたに違いない。生理学では、脳の中枢接続部を持つ視覚、聴覚、嗅覚といった遠隔感覚受容体の活動を抑制したり、封じ込めたりできることを示すものは何もない。それらは機能し、私たちの外で起こった出来事によって物理的に影響を受けていたに違いない。しかし、私たちはこのすべての活動を、この言葉の最も完全な意味で、意識していなかった。では、なぜ私たちの知覚は、実際に起こったと仮定しなければならない外部刺激の物理的な受容に比べて、はるかに少なかったのだろうか？シャーロック・ホームズなら、私たちはそれらを観察していなかったとしても、実際にそれらすべてを見て聞いていたと言うだろうが、完全な説明には、この言葉が示唆するよりもはるかに注意深く知覚現象を考察する必要がある。

もちろん、あてもなく彷徨っていた間に街で起こったすべての出来事、つまり、私たちの感覚器官に影響を与える可能性のあるすべての出来事を、私たちは見て、聞いて、嗅いだことは疑いようがありません。これは、見る、聞く、嗅ぐという行為を、視覚、聴覚、嗅覚器官の神経終末の刺激と、それによって生じた神経インパルスの脳への伝達のみを指すのであれば真実です。しかし、単に刺激を受けることは、脳の活動のほんの一部にすぎません。受容器官から伝達された刺激が意識の流れに影響を与えるためには、何らかの身体活動を引き起こさなければなりません。受容器官と中枢神経節の刺激によって誘発される活動には、主に2種類あります。（1）反射行動と呼ばれるものと、（2）熟慮の結果として生じると認識される行動です。こうした神経筋活動に関わるプロセスとはどのようなものかを考えてみましょう。

「反射作用」という用語は、動物の体内で実際に起こる出来事というよりも、感覚運動活動の仕組みを表すものであり、複雑な現象を分析する手段として有用な概念である。反射では、次の3つのことが起こる。(1) 受容器官と、それを脳に接続する神経の刺激、(2) 求心性神経または感覚神経の終点から遠心性神経または運動神経の終点へと、このようにして開始された神経インパルスの反射、または迂回、(3) 発生した神経インパルスによって、運動器官や筋肉などの効果器が刺激される。おそらく最も単純な反射の例は、例えば数滴の水が顔にかけられたときにまぶたが素早く閉じることだろう。このように述べたように単純な反射は存在しない。そもそも、これは複雑な動物の構造分析に基づいた概念であり、体が分化して組織（受容器官、神経、筋肉、腺など）を形成している。しかし、例えばゾウリムシのような原生動物は、外部刺激に対して何らかの身体活動で反応するが、それは均質、あるいはほぼ均質な原形質の塊であり、この単純な原形質が受容器官、伝導組織または神経、そして効果器官として同時に機能する。高等動物では、外皮の特定の部分が分化して視覚器官を形成し、光刺激に対する閾値は上昇する一方で、他の種類の物理的刺激に対する閾値は低下する。同様に、外皮の他の部分は聴覚刺激の受容のために変化し、隣接する部分よりも聴覚刺激に対する感受性が高くなる一方で、他の種類の刺激に対する感受性は低下する。体の各部位。体内では、特定の原形質領域が分化しており、外皮の受容器官で発生した分子レベルの変動を、一般的な原形質よりも効率的に伝達できるようになっている。これらが神経である。他の部位は、収縮や分泌をより容易に行えるように変化している。これらが筋肉と腺である。生理学の教科書で一般的に述べられているように、反射作用の概念には、このような組織の分化という考え方が含まれているが、典型的な反射に含まれるすべてのプロセスは、未分化の原形質によっても実行できるプロセスである。

これはまた、実際には存在しない単純さを前提とした概略的な説明でもある。通常、反射は複数の受容器官の刺激によって開始され、開始されたインパルスは複数の経路を通って中枢神経系に到達する可能性がある。求心性インパルスが終末細胞から別の神経に単純に迂回して遠心性インパルスになるのではなく、インパルスは脳や脊髄内の求心性神経と遠心性神経、および神経節をつなぐ迷路のような経路を「ジグザグ」に進む可能性がある。さらに、反射の最終段階である筋収縮は、決して単純なものではない。通常、一連の筋肉が刺激されて収縮し、それぞれが適切なタイミングで適切な力で収縮し、筋肉の収縮には必ず拮抗筋の弛緩が伴うからである。まぶたを開く筋肉と閉じる筋肉があり、脳からの指令によってまぶた挙筋が収縮すると同時に、まぶたを下げる筋肉は弛緩する。

単純な反射は実際には非常に複雑なプロセスであり、私たちがすぐに注意を向ける部分以外にも多くの部分や構造が関わっている可能性があります。しかし、これらの限定的な条件はさておき、反射を、受容器官、中枢神経系、効果器が関与する、一般的で自動的に行われる限定的な身体動作と捉え、その一般的な特徴を考察することは有益でしょう。私たちの感覚器官に継続的に影響を与える外部刺激の種類があり、これらの刺激が感覚器官に当たると、「当然のこととして」起こる筋肉や腺の活動の種類があります。タマネギから発せられる匂いやアンモニアの蒸気は目に涙を浮かばせ、香ばしい食べ物の匂いは唾液を分泌させ、顔に非常に速く近づくものは目を閉じさせます。反射はある意味で、一般的に起こる、目的のある有用な動作であり、その目的は身体機能の正常な状態を維持することです。

単純な反射は無意識に行われる動作だと断言することは難しい。なぜなら、私たちは普段自分自身で行っている反射を、厳密な意味で意識しているわけではないからだ。しかし、首を切断されたカエルでさえ、背中に酸を一滴垂らすと手足を動かす。意識に似た何かが閃光のように現れ、脊髄の自動的な活動を活性化させる可能性があると言われている。意識とは、困難な作業の遂行時や、鋭敏な喜びを味わっている時、あるいは精神的または肉体的な苦痛を感じている時に経験するような、研ぎ澄まされた精神状態ではない。それはまた、身体の各器官が満足に機能している時に伴う、ぼんやりと感じられる正常な状態でもある。しかし、私たちの行動に対するこのぼんやりとした不明瞭な認識は、容易にいわゆる知的活動が進むたびに、それは阻害される。

私たちの受容器官への刺激の多くは、このような一般的な性質のものであり、私たちはそのことに気づいていません。しかし、受け取った刺激は、有益で目的のある身体活動を引き起こすものです。街を歩くとき、私たちは身体や手足の規則的な動きによって、人や遭遇するその他の障害物を自動的に避けますが、これは習慣化され容易になった活動であるため、私たちはほとんどそれに気付かず、おそらく、それを引き起こす物理的な刺激には全く気づいていません。しかし、私たちは、その受容を鋭敏に意識することなく身体活動に反映される刺激を受け取るだけでなく、身体活動に反映されない刺激も受け取ります。ベルクソンは、これは、視線に対して垂直に保持されたガラス板を通して街路を見ているようなものだと示唆しています。このように保持すると、目の前で起こるすべてのことが完璧に見えますが、ガラスをある角度に傾けると、それは完全な反射体となり、受け取った光線を跳ね返します。これはもちろん物理的な類推であり、物質的なものと精神的な過程を比較してもあまり意味はありませんが、ある意味では単なる類推以上のものです。怠惰で没頭した精神状態では、通常、避ける必要のない対象や、身体活動の直接的な状態に何ら影響を与えない対象は目にしません。これらのすべてのものの視覚像は網膜に投影され、何らかの形で中枢神経節に投影されますが、そこで一連の出来事は終わります。なぜなら、像は筋肉の動きとして身体の周辺部に向かって反射されないからです。これが、私たちがすべてのものを知覚しない理由であることは疑いようがありません。私たちが確かに感じている感覚器官への刺激。これらの刺激は、いわば私たちの中を通過し、再び行動として反映されない限り、知覚が生じる。この反映、つまり中立状態から筋肉活動への変換において、知覚が生じるのである。

しかし、それでも知覚が生じる必要はない。通常、自動的に行われる反射行動には知覚は伴わない。なぜなら、反射行動は脳内活動の結果であり、その活動は習慣化され、摩擦なく進行するからである。脳内には、受容器官からの刺激が運動神経節に伝わる経路が無数に存在するが、習慣的に行われる反射行動においては、これらの経路はいわば滑らかに摩耗している。受容器官によって繰り返し知覚される物体のイメージは、脳内を容易に通過し、筋肉の活動、あるいは他の種類の活動へと容易に変換される。「自然に従って」生きる動物の生活において重要な事柄は、周期的に繰り返される出来事であり、一定期間が経過すると、何も新しいことはなくなる。これらの出来事のほとんどは、手術によって大脳半球を切除された動物においても、大脳半球が正常な動物においても、同様に進行する。このような行動を実行する際、生物はまさに自動人形となるのである。

私たちが街を歩いているときに、何か変わったことが起こったとしましょう。例えば、馬が逃げ出したり、頭上の「活線」の電線が落ちたりといった、私たちの経験にほとんど、あるいは全く含まれていない出来事で、生物としての私たちに即座に影響を与える可能性のある出来事です。すると、感覚器官の刺激によって、見慣れないものが提示されるため、知覚がすぐに生じます。しかし、それは記憶や派生経験から、過去の出来事の記憶を呼び起こさないほど見慣れないものでもありません。似たようなもののイメージや、それらの影響。私たちの中枢神経系で現在進行している一連の出来事は、以前の、どちらかというと目的のない一連の行動で進行していたものとは根本的に異なるものとなる。刺激はもはや脳の「下位」神経節を容易に通過するのではなく、皮質領域へと急上昇し、そこで無数の代替経路や身体のあらゆる部分とのつながりの可能性に直面する。いわば、刺激はこれらの経路のいずれか、あるいはそれらの組み合わせを採用する前に迷う。ためらい、熟慮、そして最終的に経路の選択が行われ、その結果、一連の筋肉器官が神経支配を受け、私たちが置かれている状況に多かれ少なかれ適したタイプの運動行動が確立される。このためらいと熟慮の中で知覚が生じる。動物が、継続的に繰り返されるものではない刺激の結果として特定の方法で行動する一方で、行動を控えたり、複数の異なる方法で行動したりできる場合に、外部の事物とその関係性の知覚が生じる。

つまり、私たちは行動するからこそ知覚し、思考するのです。私たちは、ただ物事のイメージを受け取り、分類し、記憶するだけで、身体活動に関しては常に受動的であるような思弁的な方法で、自分が置かれている環境を眺めているわけではありません。現代生理学の成果が私たちに何かを明確に教えてくれるとすれば、それは次のことです。活動器官、筋肉、腺などと、感覚器官、コミュニケーション器官は一体となった一連の部分であり、運動活動を除けば、神経活動は目的のないものです。私たちが行動するからこそ、私たちは思考し、感覚器官によって提示される物事のイメージを解きほぐすことができるのです。意識の流れの中にあるすべてを概念分析の対象とする。1

つまり、意識の流れについて考えるとき、私たちはそれを構成要素とみなすものに分解し、これらの部分に空間と時間における別々の存在を与えます。しかし、このようにして私たちの意識の要素とみなされるもののどれも、他のものとは切り離して実体として存在することはないことは明らかです。花の香りと焦げた油の香りは、嗅覚器官の刺激に対する意識の中で互いに浸透し合います。ちょうど、タクシーのベルの音、オーケストラの音楽、自動車の振動が、聴覚器官によって伝達される印象の中で浸透し合うのと同じです。これらすべてのものが、私たちが知覚する他の無数のものと共に、「統一の中の多様性」、つまり、別々のものであるにもかかわらず、空間的に互いに並んで存在したり、互いに排他的であったりするのではなく、いわばすべてが互いに押し込められている集合体を構成していることを理解するのは困難です。私たちが異質性を意識していることは容易に理解でき、この無数の事柄について考えるとき、それらを互いに分離することが自然に思える。私たちの意識の流れは非常に複雑であるため、たとえ例で取り上げた少数の事柄であっても、一度にすべてに注意を向けることはできない。もし私たちがその一部、あるいは側面に注意を集中すると、残りのすべては存在しなくなるか、あるいは無視することに同意する。そして、私たちの経験のある部分に思考を集中させること自体が、それを他のすべてから切り離してしまう。ある程度、感覚複合体の分析は、さまざまな受容器官の働きの結果である。光や放射線などと呼ばれるエネルギー場は網膜の神経終末に影響を与え、大気中の化学的に活性な粒子は嗅覚膜の神経終末に影響を与え、大気中の圧力の急速な繰り返し変化（音の振動）は内耳の聴覚器官に影響を与える、といった具合です。しかし、異なる刺激を異なる受容器官が受け取るという仕組みは、高等動物にのみ存在します。例えば、ゾウリムシには特殊な感覚器官はなく、動物の全身がこれらの様々な外部刺激を一度に受け取らなければなりません。高等動物における受容器官の特殊化は、むしろ生物が環境をよりよく認識するための手段であり、環境を分析するための手段ではありません。この分析は、動物の意識の働きなのです。

図1.
鉛筆を一度だけ動かして曲線AB をフリーハンドで描いたとします。描いた曲線が周期的、つまり何度も繰り返される可能性があるという仮定を置くことで、調和解析を行うことができます。曲線を他のいくつかの曲線 ( CD、EFなど) に分解することができ、それぞれの曲線は軸OX の上と下に左右対称に上昇および下降する個別の「波」です。これらの曲線を横切る任意の垂直線MNを引くと、軸OXと曲線の間の距離は、主曲線ABは常に、軸と他の曲線との間の距離の代数和に等しくなります。これらの曲線は、ABを形成するように「加算」されると仮定して、曲線ABの調和成分と呼ばれます。しかし、 AB は非常に単純で基本的なものであり、私たちがそれをフリーハンドで描いたときには、その成分がその中に存在していたとは言えません。数学的計算における実用的な工夫によってのみ、私たちはそれらを構築したのです。もちろん、曲線の調和成分が曲線自体とは別に実際に存在していた可能性もありますが、私たちが取り上げたケースでは、確かに存在していませんでした。さて、私たちの意識の流れについても、ほぼ同じように考えなければなりません。それは直接経験される基本的なものであり、私たちがそう考えることを選択するならば、私たちの身体の外で起こる外部プロセスの付随物です。私たちはそれについて考え、その一側面ずつに着目することで調査することができる。そうすることで、その「一部」を他のすべてから恣意的に切り離すことができる。しかし、そうした途端、私たちは経験の流れを超越し、知的概念の領域へと移行してしまう。互いに共存し、空間的な存在を持たない、多様な意識状態を、視覚、聴覚、嗅覚など、互いに分離され、それゆえに広がりを持つようになった多様な状態へと変換してしまうのだ。この経験の流れの分離こそが、思考によって行われる概念分析の過程なのである。

このように意識の流れを分離し、互いに別個のものとして扱う状態に分解すると、このように分離した要素の多くは互いに似ており、関連付けることができることがわかります。明らかに、異なる匂いの間にはより大きな類似性があります。匂いと音の類似性よりも、音楽の音の類似性の方が大きい。異なる音同士の類似性は、音同士の類似性や、熱と冷たさの感覚の類似性よりも大きい。同じ受容器官の刺激によって生じる意識状態間の類似性は、異なる受容器官の刺激によって生じる意識状態間の類似性よりも大きい。異なる感覚器官の刺激に伴う感覚の差異は、種類が異なるとみなされる。現代のコンサートプログラムの解説者が類似性を示唆しようとも、色と音の間には全く類似性がないと我々は言う。しかし、同じ感覚器官の刺激の程度は異なる場合があり、それによって得られる感覚は、強さは異なるものの、同じ種類であると我々は言う。汽車の汽笛は、列車が近づくにつれて大きくなる、つまり強くなる。鼓膜の刺激に伴う物理的条件を研究すれば、耳の外側の大気中に、交互に希薄化と圧縮の波が発生することがわかるだろう。列車が接近する間、これらの波の周波数は一定に保たれる。つまり、列車が遠いときも近いときも、1秒間に発生する波の数は変わらない。しかし、波の振幅は増加しており、音源が近づくほど、空気分子が鼓膜に衝突する速度は大きくなる。図2。これは、音の大きさを表す波の振幅が増加する一方で、音の高さを表す周波数は変化しないことを示す図によって表すことができます。振幅は、大きさが増加する直線の垂直線11、22、33などで表されます。このようにして、音の大きさが空間的大きさによって増大する物理的原因を考え、次にこれらの大きさを空気の振動する分子に伴う意識の状態に転移します。音楽の音の高さの違いの原因について全く何も知らず、オルガンで鳴らされたオクターブの音、C、D、E、——C を聴いているとしましょう。私たちが経験するのは、音が違うということだけです。音を歌ってみると、G、A、B の音は C、D、E の音よりも「高い」という直観が得られるかもしれません。これらの音を出すにはより大きな努力が必要だったからです。しかし、これは明らかに音自体が「高い」または「低い」と言うのとは違います。しかし、音叉を叩いて音を合わせ、オクターブの音を出す音叉を選び、振動しながら回転する紙片に軌跡を描くように固定してみましょう。すると、C音を発するフォークは（例えば）毎秒256回の振動をし、D音を発するフォークは
9
8
256回の振動、フォークE
5
4
256 回の振動など。このようにして、オクターブの音符を関連付け、それらの品質は同じだがピッチが異なると言い、ピッチは周波数に依存するため、フォークの振動、あるいはその周辺の空気の振動について、音高の違いは量的なものであり、これらの物理的現象に伴う意識の状態もまた量的に異なると私たちは言う。

色についても同様です。光の波長を求めるためのプリズムや回折格子といった装置がなければ、赤、黄、オレンジ、緑などのスペクトル色が量的に異なるという認識を持つことができるでしょうか。確かに、そのような認識は持てないでしょう。しかし、観察と実験によって、網膜の視神経の神経終末は、私たちが空間のエーテルと呼ぶものの振動によって刺激され、赤と呼ばれる光の振動周波数はオレンジと呼ばれる光の振動周波数よりも低く、オレンジの光の振動周波数は青の光の振動周波数よりもさらに低い、といったことが分かっています。私たちの意識では、赤、オレンジ、黄、青の光は全く異なるものですが、私たちはこの直感を無視し、光の知覚は種類としては似ているが、ある光は他の光よりも強いという点で異なっている、と言います。また、温度の上昇について、私たちは直感的な知識を持っているでしょうか。氷のように冷たい水に手を浸すと痛みを感じ、水温が5℃であれば冷たく感じ、15℃であれば特に温度を感じず、25℃であれば非常に暖かく感じ、60℃であれば非常に熱く感じ、90℃であればおそらくやけどをして、再び痛みを感じます。水に温度計を入れると、それぞれの感覚が水銀の糸の漸進的な伸長と関連していることに気づき、水の物理的状態を調べると、各段階で分子の運動速度が前の段階よりも大きくなっていることがわかります。したがって、私たちの知覚は、熱の強さの度合いが異なっていたため、温度計の水銀の膨張の研究や、水の運動構造に関する物理理論の採用によって得られた空間的大きさの概念を、知覚そのものに当てはめていた。しかし、私たちが経験したのは、寒さ、暖かさ、熱、痛みといった全く異なる事物や状態であったことは確かであり、実際、この一連の知覚には異なる受容器官が関与している。

サイレンが徐々に音量を増しながらも音程は一定のまま鳴っているとしましょう。最初は音が大きくなっていることに気づきませんが、しばらくすると違いに気づきます。サイレンが最初に鳴ったときの空気の振動振幅をEとし、違いに気づいたときの振幅を Δ E + Eとします。ここでΔ Eは振幅の増加分です。サイレンが最初に鳴ったときの感覚をSとし、音が大きくなったときの感覚をS + Δ Sとします。ここで Δ Sは「感覚の増加分」です。すると、次の関係が成り立ちます。
ΔE
＝定数。
E

つまり、音が大きくなればなるほど、違いに気づくためには、音量の増加幅が大きくなければならない。ここで、サイレンが鳴り響くにつれて私たちが受け取る音量の連続的な感覚は、それぞれ前の音よりも同じ量だけ大きいと仮定しよう。つまり、私たちが経験するのは感覚の「最小知覚差」、つまり「音量の要素」であると仮定しよう。こうして、それぞれが前の音と音量の要素的な増加分だけ異なる一連の音を構成する。さて、それ以上分解できないものは必然的に互いに等しい。例えば、原子が酸素と呼ばれる物質を分解する究極の単位を表しているとすれば、これらの原子はすべて互いに等しい。したがって、音量の増分は互いに等しい。

図3。
これらの等間隔の音量増分を従属変数Sとしてグラフにプロットし、大気の振動の振幅を独立変数Eとしてプロットすると、次の曲線が得られます。これを調査すると、感覚の「値」とそれに対応する刺激の値の間には一定の関係が存在することがわかります。感覚の音量の規則的な増加は、刺激の強さの対数の規則的な増加に対応します。S = 感覚、E =刺激、CとQを定数とすると、
S = C log
E
;
Q

そのため、私たちは感覚の強さと、その感覚を引き起こす刺激の強さとの間に数学的な関係を確立しているように見えますが、この関係は、私たちが「最小知覚差」と呼ぶ感覚の数値的な差が互いに等しいという仮定に依存しており、これはもちろん証明不可能な仮定です。

このように、私たちは意識の流れを量的にも質的にも異なる一連の事物に分解し、それぞれに独立した存在を付与します。私たちは意識のこれらの異なる側面に広がりを帰しますが、その広がりは私たちの分析によるものに過ぎません。なぜなら、私たちが互いに切り離した音高、音量、色、匂いなどの性質は、私たちが任意に引いた曲線を分解して作る正弦曲線や余弦曲線と同様に、互いに独立して存在していたわけではないからです。私たちの意識の多様性は、抽象的な数である10に存在する多様性のように、集中的なものです。この数は事物のグループを表しますが、その多様性は集中的なものであり、私たちが思考の中であらゆるものを無限に細分化できるからこそ存在するのです。さて、ここまで私たちは、環境に対する一般的な知覚の基本的な部分とみなすことに同意したものだけを分離してきましたが、これらの要素に空間的な広がりのようなものを与えていないことに注意が必要です。

空間に対する私たちの直観を、私たちを取り囲む無限に大きく均質で空虚な媒体であり、想像の中でその中に物を置くことができるものと考えることもできます。このように考えると、空間の概念が「無」という概念とどのように異なるのか、分析不可能な擬似概念である「無」という概念は、どこか別の場所に存在するかもしれない何かという概念にしかならないことが分かりにくいのです。考えれば考えるほど、空間、つまり空間の「形式」は、私たちの実際の、あるいは潜在的な運動様式、つまり私たちの運動能力を表していると確信するようになります。空間には3つの次元があると私たちは言います。宇宙や、宇宙の中で知覚できる活動のあらゆる分析において、この3次元の動き、つまり前後、上下の動きという概念が、そして左右の動きが生じます。そして、その中には、私たちが持つ左右の方向に関する直観的な知識と同じくらい根本的な何かがあることを認識しなければなりません。どんなに複雑な動きであっても、前後、左右、上下という要素に分解できるような動きができるからこそ、私たちは自分の動きを三次元の動きと呼ぶのです。つまり、私たちの幾何学は、私たちの活動様式から派生した概念に基づいています。そして、私たち自身の活動を除けば、宇宙には、これが私たちにとって唯一可能な幾何学となるようなものは何もありません。ユークリッド幾何学は、外部宇宙の構成に依存するのではなく、生物そのものの性質に依存しているのです。

小さな繊毛虫の一種は、成虫になると魚の球状の卵の表面に生息します。これらの卵は海水中に自由に漂い、繊毛虫は繊毛を使って卵の表面を這い回ります。水中を泳ぎ回るのではなく、生息する卵の表面にしっかりと付着しています。仮にこの繊毛虫が知能を持ち、独自の幾何学を構築できるとしましょう。もしそうだとすれば、その幾何学は私たちのものとは大きく異なるでしょう。

それは二次元幾何学となるだろう。なぜなら、その動物は前後左右には動けるが、上下には動けないからだ。ジャック・ローブが言うように、それは立体視生物であり、つまり、その構造上、生息する表面に体を密着させるように強いられている。しかし、このことから、その二次元幾何学は私たちのものとは異なっているだろう。私たちの直線は、実際には私たちがある点から別の点へ移動する方向であり、最小限の労力で済むような方法、つまり2点間の最短距離となるような方法で移動します。そして、そこから外れると、それに沿って移動した場合よりも大きな活動を強いられます。私たちにとって、2点間に引ける直線は1本しかありませんが、これは必ずしも私たちのインフゾリアンに当てはまるわけではなく、その直線は2点間の最短距離である必要もありません。それは2点間の最長距離または最短距離のどちらかである可能性があります。なぜなら、後者は常に2点と卵の極を通る大円上に配置でき、動物は置かれた点から移動する際に、2つの方向に移動することで他の点に到達できるからです。ちょうど私たちが赤道に沿って東または西に移動することで地球を一周できるのと同じです。したがって、インフゾリアンの直線はスカラー量であるだけでなくベクトル量でもあり、つまり、エネルギー量だけでなく方向を持つエネルギー量を表すことになります。我々の世界で与えられた2点間には直線は1本しか引けませんが、曲面の2次元幾何学ではこのような制約は存在しません。2点が大円上にあり、互いに180°離れていると仮定すると、インフゾリアンは無限の数の直線、すなわち子午線に沿って一方の極からもう一方の極へ移動できます。これらの直線はすべて方向が異なりますが、長さはすべて同じです。つまり、この幾何学では、同じ2点間に無限の数の直線を引くことができます。また、インフゾリアンの三角形は我々の三角形とは異なるかもしれません。我々の三角形は3点間に直線を引くことによって形成される図形であり、平面上では三角形の内角の和は2直角に等しくなりますが、曲面上ではそれよりも大きくなる可能性があります。または直角が2つ未満。しかし、我々のインフソリアンは、角度の合計が直角の2つより大きくない三角形を想像できなかった。なぜなら、その図形はすべて凸面上に描かれることになるからだ。

したがって、私たちの三次元幾何学は、私たちの活動様式と、それが作用する概念に依存します。点や直線などは、そうした活動様式の概念的な限界です。直線は、右や左、あるいは上や下に逸れることなく移動できる方向としてのみ想像できます。しかし、たとえ細い鉛筆で紙にそのような線を引いたとしても、その線にはある程度の幅があり、私たちは紙に引いた線の幅の範囲内で右や左に逸れるほど自分自身を小さく想像することができます。紙に非常に小さな印をつけることもできますが、その印がどれほど小さくても、何らかの大きさはあります。そうでなければ、私たちはそれを見ることができないでしょう。直線に幅がなく、点に大きさがなければ、それらは知覚的に存在し得ません。私たちの知覚する三角形は、その角度が必ずしも2つの直角に等しい図形ではありません。 3本の杖を野原に立てて、六分儀でそれらの間の角度を測ると、合計はほぼ180°になりますが、一般的にはその値にはなりません。各杖の先端に縫い針を刺して、セオドライトで角度を再測定すると、2つの直角に近い値が得られますが、「偶然」でもない限り、正確にこの値を得ることはありません。したがって、「理論的な」結果は得られず、これは観測方法の誤差によるものだと言いますが、観測結果が理論的な結果からずれていると仮定するのはなぜでしょうか。それ自体は一般的にこの理想的な結果を与えないのでしょうか? 三角形の角度の測定値を多数蓄積すると、これらの結果は、180° という特定の値の周りに対称的にグループ化される傾向があることがわかります。結果の中には理想値よりかなり小さいものもあれば、かなり大きいものもありますが、これらの比較的大きな偏差は数が少なく、ほとんどの結果は 180° よりほんの少し小さいか、ほんの少し大きいかのどちらかで、ほんの少し小さい結果の数とほんの少し大きい結果の数は同じくらいになります。私たちは、180° を「最頻値」とする「頻度分布」2 を形成したはずです。

しかし、平面二次元空間におけるこれらの直線と三角形の「性質」について「推論」することで、三角形の角度は180°であり、それ以上でもそれ以下でもないという結論に達するはずです。次に、直線は依然として私たちが想像の中で移動する道であり、ある程度の幅を持つ道であると考えるべきです。しかし、私たちは道の幅がどんどん小さくなっていくと想像します。そのため、たとえ私たちがどんどん細くなっていくと想像しても、道に沿って移動する際に右にも左にも逸れることはできません。なぜなら、私たちが細くなればなるほど、道も細くなるからです。私たちは、右または左への逸れに対する直感がどんどん鋭くなっていくと想像します。そのため、逸れがどれほど小さくても、それに伴う余分な労力によってそれを認識できるはずです。私たちは点を小さな点と考え、自分自身を非常に小さいと考え、その点の上を動き回れるようにします。しかし、私たちはその点の面積をどんどん小さくしていき、体は「限りなく」小さくなり、同時に私たちは自分自身もどんどん小さくなっていくので、その場で動き回ることができると考えます。しかし、その場所の面積は非常に小さくなるので、どれだけ体を小さくしてもその上では動けなくなってしまうと考えます。

これはつまり、私たちは経験上の知覚的な線や点、三角形を概念的な線や点、三角形に置き換え、それらの概念を用いて想像の中で作業を行うということです。言い換えれば、私たちは努力的な活動様式を極限まで推し進めるのです。それは、上で示そうとしたように、微積分学の推論の基礎となる思考過程です。

したがって、私たちが空間と呼ぶものは、身体的な努力に関する私たちの直観に依存している。この直観には、一定量の身体エネルギーの消費の結果として何らかの変化が生じたこと、そしてこの変化の結果として、宇宙の残りの部分と私たちの身体との関係が変わったことに関する知識が含まれる。私たちは、私たちの身体を座標系の原点、あるいは中心として考えている。

図4.

私たちは、互いに直角に交わる3本の直線が無限に宇宙空間に伸びていると想像し、自分自身はこれら3本の直線の交点に位置していると考えます。もし宇宙の中で何かが動いているとすれば、その動きを3つの成分に分解することができ、それぞれの成分は私たちの座標系の軸のいずれかに沿って測定されます。しかし、宇宙の中でどんな動きであっても、座標系の原点が変わったと仮定することで、つまり、宇宙の残りの部分に対する私たちの位置が変わったと仮定することで、同様にうまく表現できます。したがって、私たち自身の外の運動は、私たち自身の体の反対方向の運動と区別されるべきではありません。これは「相対性原理」の記述です。ただし、私たち自身の外の変化は、同じように見える私たちの体の位置の補償的な変化とは、変化を生み出すために一定量のエネルギーを消費したという直観がないという点で区別できます。私たち自身の体の意識的な運動は絶対的なものであり、他のすべての運動は相対的なものです。

これまで私たちは粗雑な身体運動について述べてきましたが、少し考えてみれば、科学的測定によって得られる空間に関する知識は、身体活動とその方向に関する私たちの直感に大きく依存していることがわかります。例えば、天文観測機器による恒星視差や太陽の経度高度の測定は、洗練された形ではありますが、身体的な努力を伴います。したがって、私たちの空間である三次元空間は、私たちの活動様式を表しており、凸型の二次元空間がインフゾリアンの活動様式を表し、一次元空間が動物の活動様式を表すのと同様です。それは管の中に閉じ込められ、その側面がぴったりと密着していたため、上下方向のみにしか動けなかった。固定された物体に付着して生活し、その動きが組織の成長によってのみ表される寄生生物は、空間という概念を形成できなかった。そして、4次元以上の空間という「高次の」幾何学も、たとえこの種の数学に含まれる演算を純粋な象徴主義とみなしたとしても、私たちの心には明確な概念として現れない。なぜなら、この想像上の空間をいかなる身体的な運動とも結びつけることができないからである。したがって、幾何学は、私たちの身体的な運動が、私たちが生きる均質な媒体をどのように切り裂くかを表しているのである。

運動とは、制御された筋肉活動による自身の身体の動きであれ、めまいと呼ばれる環境の想像上の動きであれ、環境の何らかの部分の感覚的に知覚される動きであれ、つまり、自身の努力によって生じる身体の位置の実際的または想像上の変化によって補償できる動きであれ、直観的に感じられる変化であり、知的に表現することはできない。それは、古代の幾何学においても現代の幾何学においても明確には考えられていない。ユークリッド幾何学は、すでに見てきたように、身体の努力に対する直観に直接基づいているが、本質的には静的な扱いである。任意の長さと方向の直線などを描くことができると仮定すると、これらの直線などを静止した抽象的なものとみなし、それらの関係について議論を進めることになる。デカルト幾何学と微積分法は、実際の運動を扱っておらず、もしその概念が導入されるとしても、それは不当かつ密かに導入される。私たちが「曲線を描く」ときに何をしているかを考えてみよう。後者を方程式y =を持つ放物線
1
2
x 。放物線は「固定点からの距離が固定直線からの距離と一定の関係にあるように移動する点の軌跡」と定義されます。このような曲線はどのように作図するのでしょうか？

図5.
一連の点の位置を次のように決定します。直角に交わる2本の直線OXとOYがあり、直線OXに沿って一定の間隔で測定します。これらの間隔はOX0.5、OX1、 OX1.5、OX2などであり、小さな数字は各点（OX0.5など）から原点 Oまでの距離を示します。次に、これらの点を通るX軸に垂直な線を引きます。ここで、これらの長さOX0.5、OX1などのそれぞれの長さの2乗の半分を計算し、計算した長さを垂直な線に沿ってマークします。たとえば、点Aは
1
2
点X 0.5から(0·5) 2のBは
1
2
（１）X 1から 2など。このようにして、 A、B、C、D、Eなどの一連の点が得られ、これらは「移動する」点の軌跡上の点です。

図6.
ここでは運動については全く触れていません。私たちがしてきたことは、長さを測ることだけです。X点とY点という一種の対位法を作りましたが、曲線は作っていません。点A、B、C、D、Eなどを短い直線で結び、これらの短い直線同士を結び、既に得た点の間にいくつかの中間点をプロットしてそれらを結べば、点同士が非常に近くなり、曲線と区別がつかなくなるかもしれません。しかし、点の数がどれほど多くても、それらを繋いで曲線を作ることは決してできません。そこで、私たちはそれらをフリーハンドで曲線で結びますが、そうすることで、私たちの知的な方法を放棄することになります。なぜなら、私たちの曲線は、絶えず変化する方向に対する私たちの直感に依存しているからです。しかし、よく考えてみると、連続性という概念を明確に理解することはできず、直線上の特定の点における直線の曲率を測定するには、その点に接線を引いて、その接線の傾きを測定するしかないことがわかります。曲線そのものは、当然ながら考慮の対象から除外されます。

点が軌跡ODに沿って移動すると考えることはできません。点がO、A、B、C、D、Eなどの位置にあるとしか考えられませんが、区間 OA、AB、BC、CD、DEなどは無視しなければなりません。あるいは、例えば点 AとBの間の位置f、g、i、j を点が占めていたと仮定して、それらをより小さな区間に分割することもできます。しかし、これらの区間が存在するとしても、私たちは点がO、A、B、C、D、E、あるいはf、g、i、jなどの位置にあると考えることしかできません。区間そのものを考えることは決してなく、点の位置だけを考えていれば、点が動いているとは全く考えません。動いているのを見ることはできますが、その動きについて知的な概念を形成することはできません。日常生活においては必ずしもそうする必要はありませんが、変化率に関わる問題を適切に扱うためには、科学は微積分法の発明を待たなければならず、人間のこの心の限界を克服することはできませんでした。

しかし、動いている点は空間内の様々な位置を次々と占めていきます。もしそれが物質的な点であり、私たちがそれを観察してある場所から別の場所へ移動するのだとすれば、私たちの時間の一定の間隔がその点の位置の変化に対応していることが分かります。時間の消費は、O、A、B、C、D、Eといった様々な位置を占めることにも、動いている点を置くことができる無数の他の位置を占めることにも使われず、時間間隔そのものに使われたのです。ここで私たちはベルクソンの用語を用いて「時間」ではなく「持続」と言いました。持続と時間では、私たちは異なることを理解しているのです。

私たちにとって、時間は、いわば私たちの経験する持続時間を区切る一連の標準的な出来事にすぎません。時間の単位は恒星日、つまり、恒星が任意の経線を連続して2回通過する間の時間間隔です。しかし、この間隔を概念化しようとすると、それをより小さな間隔に分割することによってのみ可能になることがわかります。そして、そのためには、恒星の2回の通過の間に一定回数（86,400回）の振動を行う、一定の長さの振り子を使用します。こうして、より短い時間間隔が得られ、これを時間の秒と呼びます。しかし、多くの目的においてこの間隔は長すぎるため、例えば1秒間に1000回の完全な振動をする音叉を用いることで、さらに細分化することができます。このようにして、生理学者が用いるシグマという、さらに短い時間間隔が得られます。したがって、シグマは、ある種の音叉の1回の完全な振動の開始と終了の間の時間間隔を表します。1秒は、地球表面の特定の場所に置かれた一定の長さの振り子の1回の完全な振りの開始と終了の間の時間間隔です。1日は、観測に必要なすべての補正を行った後、恒星が選択された子午線を2回連続して通過する間の時間間隔です。これらの実際の出来事、すなわち音叉の先端の位置、振り子の重りの位置、または恒星の位置は、時間間隔とは関係ありません。グリニッジ子午線を天球上に引かれた仮想の線、星を光点とみなすと、実際の太陽面通過は極限的には「無限小」の期間しか占めない出来事となります。振り子や音叉も同様です。これらの物体の位置は時間を「消費」しませんし、天文学的時間を分割する間隔が無限に多くても、それらの発生によって実際に占められる期間の量はありません。恒星の連続する2回の太陽面通過の間隔は実際には一定ではなく、つまり天文学的1日は毎年信じられないほど小さな1秒分ずつ長くなっていることはわかっていますが、どうしてそれがわかるのでしょうか？それは、私たちが時間の増分を感じられるからではなく、単にニュートンの運動法則が正しいと仮定しているからです。したがって、地球、太陽、月の動きは地球の自転周期を遅らせるため、恒星が連続して太陽面を通過する間隔は長くなるはずである。

つまり、私たちは終点をマークできる実際の期間を概念化するのではなく、それらは私たちが経験するものであり、私たちの意志とは無関係な現実の絶対的なものです。長い散歩から疲れて喉が渇いて帰ってきて、メイドにすぐにお茶を用意するように頼んだとしましょう。メイドはやかんをガスコンロにかけ、それから座って読書を始めます。お湯が沸騰するのに、例えば5分かかります。私たちはこれを何と言っているのでしょうか？

私たちが言いたいのはこういうことです。

時間

時計の振り子はすでに揺れている
そして今、それは
そして今
等々
時間が経過する
M回
M + n 回
M + 2n 回
Pスイング
|
|
|
|
テンペラ-
真実

ここでいう時間とは、単に同時に起こる一連の出来事のことです。標準的な出来事は、時計の針が時計盤上のどの位置にあるか、つまり、やかんを沸騰させる操作が始まってから振り子が何回振れたかを示す弧の長さです。沸騰が始まったとき、時計の針は例えば4時30分を指し、水の温度は例えば17℃でした。沸騰が終わったとき、時計の針は4時35分を指し、水の温度は100℃でした。私たちが記録したのは、これらの出来事の同時性だけであり、それらが示す継続時間の間隔ではありません。時計の針や温度計を見ていたとしても、私たちは同時発生現象しか観察できなかったはずだ。

しかし、やかんが沸騰するまで待たなければならず、90度に達した後に100度に達し、といった具合に続きました。これはどういう意味でしょうか？待っている間、水が沸騰するのに耐え難いほど長い時間がかかったように感じました。しかし、メイドはチャールズ・ガーヴィス氏の小説を読んでいて、「自分がどこにいるのかもわからないうちに」やかんが吹きこぼれました。メイドが経験した一定の時間間隔と、私たちが経験した別の、しかし異なる時間間隔がありました。どちらの場合も意識の流れがありました。私たちは疲労、喉の渇き、満足感の欠如、注意散漫、苛立ちを感じました。これらはすべて私たちの時間間隔でした。しかし、メイドは足首を捻挫して若い猟場番人に助けられているメアリー夫人に自分を重ね合わせており、これが彼女の時間間隔でした。

物理的過程の概念的表現において、必ずしも一連の出来事が存在する必要はない。例えば、以下の図で表されるような概念には、出来事の連続性は存在しない。この概念は分析する価値がある。

図7。

この図は、筋神経標本によって描かれた軌跡を表しています。動物から採取した生きた筋肉が軽いレバーに取り付けられており、その先端が煤で覆われた紙に引っ掻き傷をつけます。紙は回転する円筒に固定されており、筋肉が静止している間は、レバーの先端は紙に水平線を描きます。しかし、筋肉が刺激されて収縮し、その後再び弛緩すると、レバーが引き上げられ、その後下げられるため、その先端は紙に曲線を描きます。筋肉につながる神経は電気的に刺激することができ、刺激の瞬間は別のレバーによって記録されます。このレバーは、筋肉に取り付けられたレバーによって描かれた軌跡の下の紙に印をつけます。このような電気ショックが神経に2回加えられ、筋肉が2回収縮し、これらの2つの収縮が融合しました。

実際の実験では、操作者は筋肉が動くのを見ることができ、電気ショックを与えるキーの1回目と2回目の押下間隔が、操作者自身の持続時間のある一定の間隔と一致することを感じ取ることができました。しかし、筋肉の動きは小さすぎ、キーの押下はあまりにも速く連続していたため、容易に観察することはできませんでした。そのため、これらの出来事はすべて筋電図に記録されました。図の下部にある一連の小さな切り込みは、時間レバーの動きを表しています。つまり、あらかじめ決められた速度で上下に動く小さなレバーによって紙に刻まれた傷です。この時間レバーが紙に10個の切り込みを入れたとき、最初のショックが神経に与えられ、11番目の切り込みで筋肉が収縮し始めました。17番目の切り込みで2回目のショックが与えられ、筋肉は収縮を続けました。25番目の切り込みでノッチ 1 で筋肉の収縮が止まり、弛緩し始め、42 番目のノッチで筋肉の収縮が止まりました。これで全てが明確になり、頭の中で簡単に表現できます。時間レバーは 1 秒間に紙に 100 ノッチを付けるので、2 つの刺激の間には 0.07 秒の間隔があり、これらの 2 つの刺激によって 0.1 秒間続く複合的な筋肉の収縮が引き起こされました。これは、人間の素手での感覚が十分に鋭敏であれば、実験者が知覚できたであろうことです。しかし、人間の感覚はそうではないので、実験結果の粗雑な知覚は、操作に関わる一連の出来事の概念に置き換えられます。持続時間と連続性は消え、筋電図は、このような同時発生イベントの連続を表すだけです。最初の刺激は時間レバーの 10 回目の動きと同時に発生し、2 番目の刺激は 17 回目と同時に発生し、以下同様です。実験を観察する際、操作者は前の段階が完了するまで次の段階を観察できなかったが、それについて考察する際には、すべての段階が分散し、概念化の中に同時に存在している。持続時間は操作者の中に存在したが、実験の中には存在しなかった。持続時間は体験されたものの、実験結果が概念化されると消滅する。

一連の出来事は、観察される出来事の中にあるのではなく、私たち自身の中に存在します。ある点が位置A、B、Cを通って軌跡ODに沿って移動するとすれば、連続性を感じるのは私たち自身であり、その点の軌跡、つまり軌跡全体が、私たちの時間の一部に対応します。やかんでお湯を沸かすという行為は、私たちの時間の一部に対応し、それはさらに時計の針の位置によって刻まれた時間の一部に対応します。このようにして、私たちは同時性を認識するのです。この2つの事象の連鎖において、実験条件下における水の温度を17℃から100℃まで上昇させる操作に、天文学的な一定期間を割り当てることができる。しかし、この天文学的な時間間隔には絶対的なものは何もない。絶対的なのは、ある一連の事象が常に他の一連の事象と対応することである。秒振り子の一定回数の振動は、ある温度の無限に大きな熱源と熱接触している一定量の水の温度の一定上昇と常に対応し、この実験を何度繰り返しても、常に同じ同時性が観察される。したがって、物理学者が考慮するのは、彼自身の持続時間の間隔ではなく、対応関係の系列、つまり、彼が研究している事象と特定の標準事象との対応関係なのである。

実際には、天文学者の意味での時間は、数理物理学者の方法には含まれません。彼が、私たちが感じることができる期間だけ離れた2つの時刻t 1とt 2の間に物質系で起こる変化を調べているとしましょう。例えば、地球と月を考えてみましょう。地球は静止していると仮定し、月はある一定の接線速度で動いていると仮定します。もしt 1からt 2までの間隔が本当に天文学的な時間間隔であるならば、地球の重力による月の位置の差は何かという問題は解決不可能であり、たとえ時間間隔を有限であると仮定したまま無限に短縮したとしても、数学的な困難は残ります。そこで、有限の間隔t 1からt 2を微分dtに置き換えます。これは、時刻t 1における静止した地球と運動する月、および時刻t 2における静止した地球と運動する月は、時間間隔dtによって隔てられているが、この時間間隔は、我々が想定できるいかなる有限時間間隔よりも小さい。そこで、位置差の微分を積分して、有限時間間隔 t 1からt 2が経過した後のシステムの実際の状態の差を求める必要がある。このように、実際の時間間隔を扱うことができない数学は、実際の出来事ではなく傾向を考慮することで、この困難を回避している。

無機物の一部を切り離して数学物理学の手法で調べたとしても、そこで起こる現象は永続しません。例えば、銀に硝酸を加えると、金属は溶解します。次に、この溶液に塩酸を加えると、金属は塩化物として沈殿します。そして、この塩化物を炭酸ナトリウムなどの物質と融解させることで、再び金属を得ることができます。十分に注意深く操作すれば、この一連の操作を何度も繰り返すことができ、元の銀の量は性質も質量も変化しません。銀が関わったすべての化学反応は、銀に何の影響も与えません。つまり、これらの反応は永続しないのです。

毒素を含む血清を感受性の高い動物の血流に注射すると、いくつかの現象が起こります。動物は病気になりますが、注射された血清の量が多すぎなければ回復します。毒素を再度注射すると反応は起こりますが、動物は初回ほど重篤な病気にはなりません。そして、数回注射した後、投与された毒素の量が感受性の高い動物を死に至らしめるほど多くても、その動物には何の影響も及ぼさない場合があります。免疫化について：免疫が付与された。では、金属の溶解と沈殿という操作と動物の免疫化という操作の2つを比較できるだろうか？ある程度はできるが、類推はすぐに破綻する。実際、一連の操作には物理化学反応のみが関与しているという前提から始めなければ、物理化学に基づいて免疫の理論を定式化しようとすべきではない。つまり、免疫化現象には、動物の体内で起こることが、生体組織の外にある無機物で起こさせることができることと似ていることを示唆するものは何もない。毒素の投与が抗毒素の形成を引き起こすのは、硝酸銀溶液に塩酸を投与すると塩化銀が形成されるのとほぼ同じ方法であるという前提から始める。この抗毒素は、免疫化の過程が完了した後に投与される可能性のある毒素の量を中和します。これは、ある一定量の酸が、その酸と結合できる同量の塩基によって中和されるのと非常によく似た方法です。読者が現在通用している免疫化理論のいずれかを分析すれば、これらが免疫化に関わる物理的な考え方であることがわかるでしょう。4しかし、生理学には、免疫の持続性を説明するという、はるかに困難な課題があります。特定の細菌種によって産生される毒素に対して免疫を獲得した動物は、何年も、つまり、組織が毒素に反応して最初に産生した抗毒素が消失してから非常に長い間、免疫を維持する可能性があります。最初に投与された毒素は消失している。したがって、毒素の反応によって最初に生成された抗物質は、感受性の高い動物の組織によって繰り返し生成されると考えなければならない。なぜなら、感受性の高い動物は、繰り返しの感染、すなわち毒素の繰り返し投与に対して、病気にならずに抵抗できるからである。しかし、動物の体組織は一時的な物質であり、変化せずに存続することはない。筋肉、腺、結合組織、さらには神経線維や神経細胞でさえ代謝を受け、それらを構成する化学物質は排泄物に分解され、血流に乗って体外に排出される。同時に、これらの組織は血液やリンパ液中の栄養素から絶えず再生されている。永続するのは組織の構造、すなわちその形態と反応様式であり、それらを構成する物質は絶えず変化している。しかし、これらの組織の構造は変化せずに存続するわけではなく、常に新たな状況に反応しているのである。毒素が感受性の高い動物に投与されると、その組織の構造に変化が生じ、抗毒素を産生する能力を獲得する。この抗毒素は、感染時に体内に入り込んだ毒素を中和する働きをすると言えるだろう。この反応は持続する。しかし、これはこの過程が物理化学的なものだけであるという意味ではない。

これが、生物の持続性について理解すべき点です。生物が初めて経験するすべてのことは、その組織に持続します。生物は、ある刺激に対して明確で目的のある反応で応答する能力を獲得し、その効果は生存競争を助けることです。そしてこの反応は、一度実行された行動は「運動習慣」または反射の基礎となり、あるいは免疫過程のように、動物の機能様式の一部として残ります。私たちの行動においては、特定の脳神経経路が形成され、生涯を通じて存在し続け、将来のあらゆる経験を変化させます。私たちの過去の経験は蓄積されます。意識の流れには直接的な連続性が必要であり、いかなる知覚も記憶から完全に消え去ることはないようです。すでに存在する知覚に絶えず新たな知覚が加わることで、私たちの意識はますます複雑になり、初めて経験した知覚は、再び経験しても全く同じではありません。初めてエレベーターで上下したり、回転木馬に乗ったり、気球や飛行機で上昇したり、酔ったりすることは、私たちの人生における特別な出来事であり、「新しい感覚」を経験します。世間知らずな人が嘆くのは、こうした経験の蓄積、あるいはむしろ持続性なのです。同じ刺激を繰り返しても、同じ知覚は二度と生じない。現代のサロンソングを初めて聴いたときは楽しいかもしれないが、次に聴くときには興味を失い、やがて非常に退屈になる。偉大な交響曲を初めて聴くときはたいてい戸惑い、珍しい和音や進行、奇妙な転調に反発するかもしれないが、その後聴くにつれて喜びは増していく。「あまりにも多くの要素が含まれていて理解できなかった」と言うが、毎回全く同じ一連の外部刺激が聴覚膜に影響を与え、同じ分子レベルの乱れが求心性神経を介して中枢神経系に伝達され、そこで同じ物理的効果が生じているはずである。これらすべての場合における違いは、同じ刺激が繰り返されると、後の刺激が前の刺激に加算されるため、これらの外部刺激によって生じる、あるいはそれに伴う意識状態は、それぞれの場合で異なる状態となる。

これは、知的に行動する動物の持続時間です。それは単なる記憶ではなく、環境の変化に対する過去のすべての反応様式の記憶と蓄積です。これらの反応様式が意識的なもの（知的に実行された、あるいは「学習された」行動の場合など）であろうと、無意識的なもの（例えば、病気に抵抗できるようになった動物による免疫の獲得の場合など）であろうと関係ありません。それは、個々の生物の経験だけでなく、その生物の祖先が行った、あるいは経験したすべてのことの経験であり、遺伝によって子孫に伝えられたものです。運動習慣が形成され、以前に経験した刺激を再び経験すると、ほぼ同じ一連の筋肉動作が実行されます。純粋な記憶が残るので、過去の物事や行動のイメージは、何らかの形で私たちの意識の中に持続します。物理的な類推から、これらのイメージは脳の物質に刻み込まれているか、何らかの方法で保存されていると考えられます。しかし、この目的に適したメカニズムを想像することの途方もない困難さはさておき、私たちの意識（それは集中的な多様性である）の調査に、私たちが作用できる自分自身の外にある事物にのみ厳密に適用できる拡張の概念を適用していることは明らかである。これらの運動習慣、機能的反応、記憶イメージはすべて、私たちの持続または蓄積された経験である。身体の他の部分の運動習慣とそれらの機能的習慣的反応感覚運動系よりも記憶の方が私たちの行動の基盤となっているが、記憶イメージは、いわば意識に現れない私たちの組織の奥深くに押し込められている。私たちが今置かれている状況に関係し、それゆえに私たちの行動に影響を与える可能性のある記憶イメージだけが、意識に浮かび上がる。「夢想家」として、私たちはこれらの記憶イメージを意識するという贅沢に身を委ねるが、「行動家」として、私たちはそれらを、あるいは私たちが行っている行動に役立たないものを、厳しく抑圧する。しかし、私たち一人ひとりの経験において、この絶え間ない抑制にもかかわらず、記憶の一部は有用性の壁をすり抜け、私たちがこれまでどのような人間であり、何を考えてきたかを密かに思い出させてくれるのである。

こうして私たちは意識の流れを単純化します。私たちが常に意識しているのは、粗雑な感覚の一部に過ぎません。感覚器官が中枢神経系に伝えるすべてのもののほんの一部しか知覚できないのです。しかし、外界に対するこうした選択された知覚でさえ、非常に豊かで、混沌としていて、混乱しているため、私たちはそれらすべてに一度に注意を向けることができず、そのため意識の内容を「骨格化」します。私たちはそれを少しずつ考えます。それは分割できない統一的なものであるにもかかわらず、いわば数多くの異なる視点からそれを見つめ、そして、そのある側面に注意を集中させ、残りのすべてを無視することに同意します。こうして私たちは、その一部を残りの部分から切り離し、恣意的に分解することで、これらの別々の側面を知覚の要素と呼び、それらに独立した存在を与えます。空間と時間の中で、私たちは物事を記憶し、分類し、互いに似ているように見えるものをすべてグループ化します。私たちは属を形成し、概念化しようとするものの最も一般的な特徴以外のすべてを無視することに同意します。私たちはこれまで見てきたすべての犬や馬や魚を個別に考えるのではなく、これらの動物をすべて種に分類し、犬や馬、ニシンといった概念が意識に浮かぶときには、通常、その種について考えます。路面電車について考えるとき、私たちはこれまで見てきたすべての個々の車両や、その色、外側の看板の広告、車内のストラップにつかまっている人々について考えるわけではありません。私たちの思考の目的に関連する経験のごく一部だけが、路面電車という概念に取り込まれます。つまり、路面電車は私たちが考える概念的な乗り物なのです。私たちの推論の基礎を形成する概念の性質はこうです。それらは自然に対する私たちの経験の一般化された側面であり、実際に知覚されたものよりも内容が乏しいのが一般的です。ただし、見たり経験したりした個々の事物を調査したり推論したりする必要がある場合は別です。自然に関する私たちの記述はすべて概念的な図式です。ウィリアム・ジェームズは、知覚の世界は一度にすべてに注意を払うには豊かすぎるが、それを概念化することで、私たちはそれを広げて薄くし、実際には存在しない境界や分割線をそこに引く、と述べています。純粋科学の推論の主題となるのは、この一般化された自然であり、私たちのすべての記述の主題となるのはこれらの概念です。私たちは「見たままの」自然を記述するのではなく、私たちの概念について記述するのです。属、種、変種は、生物界には実際には存在しません。これらはすべて、私たちの思考、つまり記述を容易にする概念。解剖学者が動物の構造を説明するとき、その動物がどのような姿をしているかを述べることはなく、また、解剖した動物の写真を撮るだけで満足することも通常はありません。彼にとって動物は筋肉、骨格、神経、腺などの複合体であり、彼の描く図では、これらすべてに実際には持っていない個性が与えられています。生きている生物には、優れた図が表すような明確に区別された器官はなく、すべてが結びついて連続しています。しかし、記述の実際的な便宜、つまり、最終的に私たちがこれらのものに基づいて行動できるようにするために、私たちは実際には一つの統一された全体である側面を互いに分離するのです。

宇宙、すなわち私たちに与えられたすべてのものは、直接知覚される現象として現れ、その後概念的に変容される。それは、粗大物質、粒子、分子、原子、電子といったものの集合体である。これらのものはそれぞれ独立した存在と形を持ち、それぞれが他のすべてのものから独立している。私たちはそれらに外延という範疇を適用する。それらは性質を持つ。つまり、硬い、重い、熱い、冷たい、色がついている、匂いがあるなどである。私たちはそれらに内在という範疇を適用する。それらは不変のものではなく、場所を変えたり、他の方法で変容したりする。つまり、エネルギーの作用を受ける。しかし、物の性質やそれらが受ける変容の下には、性質を持ち、変容する何かが存在すると私たちは想像する。属性や変容をそれ自体としてのみ語ることは都合が悪い。なぜなら、私たちは物を性質を持ち、変化を受けやすい。したがって、実体という概念を適用する。

私たちが感覚データから構築するこの宇宙は、客観的な現実と言えるのだろうか？生理学の研究を通して、私たちはごく自然に観念論という概念に導かれる。物事の知覚、すなわち宇宙についての知識は、特定の身体構造の機能の完全性に依存しており、さらに、一般の人々においてはこの機能の完全性が正常であり、つまり人類の大多数に共通しているという条件に依存していることが分かる。

何かが存在すると言うことは、それが何らかの形で知覚され、直接的または間接的に私たちの意識状態に影響を与えることを意味します。シリウス星が存在すると言うことは、網膜への微小な光点の刺激が視神経に沿って特定の分子的な乱れを伝達し、中枢神経系の組織に別の分子的な乱れが生じることを意味します。たとえ私たちが存在を知っている暗黒星を目にすることがなくても、天文学者の機器に何らかの影響を与え、それらが知覚されるに至る証拠は依然として存在します。たとえ放射性物質からの放射を実際に目にすることがなくても、これらの放射によって目に見えるものに変化を生じさせることができます。私たちは星を色のついた微小な光点として表現します。しかし、近視であればその光点は小さな閃光となり、色覚異常であれば星の色は正常な人とは異なる色に見えます。片方の目にアトロピンを1滴点眼し、もう片方の目を閉じると、物がぼやけて見えるが、その目を閉じてもう片方の目を開けると、元の鮮明な視力が戻る。胆汁が溜まっているときは、普段は何も描かれていない白い紙に、かすかな線や斑点が現れることがある。キニーネを過剰摂取すると、本来なら音を全く感じないはずの状況でも、ガサガサという音や歌声のような音がはっきりと聞こえるようになる。ひどい風邪をひいているときは、普段は嗅覚を強く刺激する物質の匂いも感じない。酔っぱらうと、感覚の異常が数多く生じ、物事に対する通常の知覚が失われる。

したがって、宇宙に対する私たちの認識は、感覚器官の正常な機能、つまり、私たちが説明し、他者に伝えることができる機能様式に依存しており、それは大多数の男女に共通するものです。感覚器官の正常な機能から生じるこれらの知覚は、与えられたものを構成し、私たちはこの与えられたものを拡大、あるいは概念化し、それを科学の対象と呼びます。しかし、私たちが外部にあると言うこの現実とは何でしょうか？それは、私たちの内なる意識です。暗闇の中を道を歩くと、石なのか砂利なのか、砂なのか草なのか、自分が踏みしめている道の性質を感じ取ることができます。しかし、この感覚は明らかに靴底にあるものではなく、足の皮膚にあるものでもありません。なぜなら、足の求心性神経が切断されれば、何も感じなくなるからです。では、それは脳にあるのでしょうか？そこにあるように見えますが、脳の特定の経路が損傷すると、それは消えてしまいます。

私たちが言えるのは、私たち自身の外にあるものの現実の出現は、私たちの意識の絶えず変化する状態にすぎないということだけです。これが私たちが直接知っているすべてであり、もし私たちが自分自身の外に宇宙があると言うならば、私たちは自分の心の中にあるものを外に投影し、存在するかもしれないし存在しないかもしれないが、存在すると言う権利のない環境を構築していることになります。有機体の科学に基づいた哲学は、宇宙に対するこの理想主義的な見方に囚われてしまう。若い頃に初めてこの見方に出会うと、それは厳密な理性のように力強く私たちを惹きつけるが、同時に逆説的な魅力も持ち合わせている。私たちの直観的知識の中で、自分自身と外界との区別ほど確かなものはない。意識的な自我は身体とは異なるものであり、身体の外には別の何かが存在することを私たちは知っている。しかし、理想主義的な見方は知性に強く訴えかけるため、私たちはそれについて思索的に考えると、他の時に最も現実的で具体的なものに思えるものが、時として非現実で影のようなものだと、ほとんど確信してしまう。そして、行動を始めると、直観的に感じた身体と外界が、現実であるという本来の確信とともに再び私たちの元に戻ってくることを知っているからこそ、私たちはこうした思索にますます容易にふけってしまうのだ。

純粋理性に基づく哲学体系は、概してこうした観念論の体系によって特徴づけられるに違いない。我々が構築する宇宙は、我々の知覚に依存するものであると感じざるを得ない。宇宙とは、まさに我々の知覚そのものなのだ。物事の本質は、それが知覚されることにある。もしそれを知覚する精神が存在しなければ、それは存在するだろうか？宇宙は我々の思考であり、そして我々自身、すなわち我々の思考は、我々が神と呼ぶ絶対的な精神の思考の中にのみ存在する。これこそが、感覚の研究がバークリーを導いた形而上学なのである。

科学の形而上学は新たな展開を見せている。確かに、男女は自分自身の外に何かを見出すが、それは個人によってわずかに異なる。これらの違いは、いわゆる「個人方程式」によるものである。ある個人が見る宇宙のイメージは、他の個人、あるいは大多数の個人が見るイメージとは大きく異なるかもしれない。しかし、よく理解された正常な人が見る画像におけるこれらのわずかな個々の偏差と、いわゆる病的な知覚を持つ人が見る大きな偏差との間には、顕著なギャップが存在する。大多数の男女に共通する通常の宇宙は、運動する分子の集合体である。しかし、これは現代物理学が満足できない結論である。なぜなら、分子は空虚な空間を越えて互いに作用することができなければならず、これは考えられないからである。したがって、宇宙は均質な非物質媒体、空間のエーテルから成り立っており、これが真の物理的実体である。分子と放射線はエーテルの状態であり、物理学者にとってそれが唯一の現実である。したがって、現代の「唯物論」は、時間やその他の何にも条件付けられないエーテル、すなわち物理的連続体の存在を信じることである。均質な媒体であり、物質とエネルギー、そして生物の意識は、その状態または条件にすぎない。

20世紀の唯物論は、バークリーの観念論と同様に、私たちの意識の外に絶対的な存在を持つ何かが存在すると考える。唯物論者にとってそれは空間のエーテルであり、バークリーにとってそれは絶対精神の存在である。しかし、形而上学を避けたいという私たちの願望が真摯なものであるならば、絶対精神の概念を拒否しなければならないのと同様に、普遍エーテルの概念も拒否しなければならず、純粋な現象主義に満足しなければならない。私たち一人ひとりにとって、知覚または概念化されたもの以外に存在はあり得ない。私たち自身の意識以外には何も存在しない。知覚する自我さえ存在し得ない。あるのは知覚のみである。私たちは理性を主張するにもかかわらず、決してこれを真に信じていない。厳密な自己分析によって、知覚する自我が存在し、知覚する他の自我が存在し、私たちの自我が知覚する宇宙は、他の自我が知覚する宇宙と同じである。もし私たちが、知覚する他の男女、つまり私たちと同じような意識を持つ他の存在を信じなければ、私たちが道徳と呼ぶ行動のあらゆる部分は無意味になるだろう。純粋な観念論の哲学では、他の男女は単なる現象、自然の中で動く物体に過ぎない。それならば、なぜ私たちの意識のこれらの要素は、まるで私たちと同じような男女であるかのように、私たちの意識の残りの部分に影響を与えるのだろうか。つまり、私たちの思弁的思考は、存在するすべては私たちの意識の流れであると示唆する一方で、私たちの行動は、私たちと同じような思考する他の個人が存在することを私たちに確信させなければならない、ということである。

たとえ現象主義に身を委ね、存在するものはすべて自分自身の意識だけだと信じようとしても、私たちの存在の持続性という事実は、この現在の意識がすべてではないことを示唆するでしょう。私たちの現実は、今私たちの心の中に存在するものだけでなく、かつて私たちの心の中に存在していたすべてでもあります。私たちがこれまで考え、行ってきたことはすべて持続し、私たちの意識的および無意識的な経験を形作ります。私たちの過去は、常に現在の意識状態に付加され、あるいは統合されていくものであり、もしそれが私たちが今知覚し概念化しているものとは異なるものであるならば、それはそれ自体の存在を持つものなのです。

私たちは、知覚している何かがあると信じなければなりません。ただ知覚しているだけではありません。私たちの直接的な存在の段階、つまり、瞬間から瞬間まで私たちの心の中に存在していたものについては、過去の瞬間は互いに結びついていて方向性を持っており、その方向性は私たちの意志では左右できないものであり、場合によっては私たちの意志に反することさえありました。非常に熱いものは必ず冷え、自転する車輪は必ず止まり、振り子は揺れを止め、丘を転がり落ちる石は転がり続けます。消えかけていた火を振り返ってみましょう。今やほとんど消えています。振り子を揺らし始めてから離れてみましょう。戻ってきたとき、振り子はまだ揺れていますが、振動の振幅は以前よりも小さくなっています。落ちてくる石から目をそらしてみましょう。再び見ると、石はまだ落ちていますが、元の場所にはありません。私たちが持っているものすべて、私たちが知覚するすべての現象には、決定的で疑いの余地のない何か、私たちの意識とは無関係に独自の道を進む何かが存在するのです。

何よりもまず、私たちは自己同一性という感覚において絶対性を確信しています。私たち、つまり自我は永続するものであり、その同一性の始まりをたどることはできず、それが消滅するという直感もありません。私たちの自我は今も過去と同じ自我であり、その周りに何かが蓄積されています。それは、過去の知覚の記憶と、それらが生み出した習慣です。私たちの自我はこれを自ら作り出したのでしょうか？むしろ、自我は、自分自身とは異なる存在、つまり私たちが宇宙と呼ぶ絶対的な存在の中に宿り、その存在を変化させ、絶えずそれとの新たな関係を獲得していく活動の中心ではなかったのでしょうか？

第2章
メカニズムとしての生物
ここでは、生物を純粋に物理化学的なメカニズムとして考察することを提案するが、その前に、前章の議論の結果を要約しておくと有益であろう。とりあえず、生物を構造物、すなわち「部品の集合体」として捉えるのをやめ、生理学者が考えるように、生物を機械、つまり本質的に「何かが起こっている」ものとして考えてみよう。では、その活動の目的は何だろうか？自然史の研究が私たちに何を示しているにせよ、少なくとも、生物の活動の直接的な目的は、周囲の環境に適応することであることを示している。生物は環境を支配し、環境中の有害なものを制圧するか、少なくとも回避しなければならない。事故、病気、死を避け、食料と住処を見つけ、長期生存に最も適した環境条件を探し求めなければならない。究極の目的、すなわち種の保存や倫理的理想などは、今のところ私たちの関心事ではない。個々の生物が機能する主な目的は、環境を支配し、無生物を自在に操ることにある。生物は意識的であろうと無意識的であろうと、この目的に向かって行動する。

反射的、自動的、本能的と呼ばれるすべての行動には、生物がそれらの行動を行う際に、環境のごく限られた領域としか関係を持たないという共通点がある。しかし、直感的に行動する生物は、その行動が、自動的な行動に近づくほど習慣化するまでは知的な行動には見られない完全性を備えている。生物と、それが直感的あるいは本能的に行動する対象である世界の一部との関係は、鍵とそれに合う錠の関係に似ている。つまり、その錠を開けることができ、おそらく似たような他の錠を1つか2つ開けることもできるが、それ以上は開けることはできない。このように、本能的あるいは自動的に行動する生物が、行動対象に対して完璧ではあるが限定的な適合性を持っているからこそ、環境内の他のあらゆる事柄についての知識はほとんど意味をなさなくなるのである。

知的な行動には熟慮が伴うことは明らかです。反射や本能に特徴的な、刺激に対するほぼ必然的な運動反応は、知的な行動においては起こりません。その代わりに、私たちは同じ刺激に対して2つ以上の反応の中から選択するのです。私たちは、刺激に対して、今はこうし、後でああするといったように反応します。そして、環境の同じ部分に対して異なる行動をとったり、異なる部分に対して同じように行動したりすることで、どのような結果が生じるかを即座に理解します。知覚、すなわち世界についての知識は、行動から生じます。そして、私たちの行動が知的に行われると、ほぼ無限に多様化するにつれて、環境は私たちに非常に多くの側面で現れます。私たちはあらゆる行動において、作用する周囲の部分を変化させます。私たちは、役に立たない変化を数多く生み出すことができますが、それらには注意を払いません。私たちは、役に立つ変化を生み出し、そして、私たちの行動に関わる一連の出来事を記録します。こうして、私たちは自然法則、すなわち秩序ある環境を発見、あるいは創造するのです。私たちは何が起こるかを計算して予測することができます。例えば、航海暦を作成します。かつては、有用な知識や、厳密に決定された一連の出来事に関する知識、つまり機械論的な知識が主流だった。そして、それは、自分たちの利益のために環境に働きかける必要性から生まれたものだった。

読者は、これらすべてがベルクソンの知的認識論であることに気づくかもしれない。この理論は、最初は新しく逆説的に思えるが、考えれば考えるほど説得力が増し、ついにはあまりにも明白になり、かつてそれが新しく思えたことが不思議に思えるほどになる。私たちの思考様式は、特定の溝に縛られる。なぜなら、これらの思考様式は、私たちの行動様式によって生み出されたものだからである。私たちの思考が行動のみに関係している限り、その行使は正当である。しかし、その対象が純粋な思弁である場合、その結果は幻想となる可能性がある。なぜなら、その方法が、それが進化してきた対象以外の対象に適用されているからである。さて、私たちの知的方法を有機体の調査に拡張してみよう。もし私たちが有機体について考えるならば、必然的にそれをメカニズムとして考えなければならない。

それが機構であるならば、エネルギー論の法則に従わなければならない。なぜなら、科学は、その結果が方程式や不等式の形で表現されるかどうかにかかわらず、定量的である限り、これらの原理に基づいているからである。

エネルギー論の第一原理、すなわち熱力学の第一法則は、エネルギー保存の法則です。太陽とその惑星、衛星、その他の天体の集合体のような孤立したシステムを考えてみましょう。実際にはこれらは孤立したシステムを形成していませんが、宇宙の他の部分から受け取るエネルギーと宇宙の他の部分に放射するエネルギーが等しいと仮定することで、孤立したシステムとみなすことができます。このシステムでは、ある実体は一定であり、いかなる過程によってもその量を減少させたり増加させたりすることはできません。私たちはこの実体をエネルギーと呼び、通常、その絶対的保存の原理を物質にも拡張しますが、物質をエネルギーの観点から考えなければならないため、この拡張は不要です。より一般的に言えば、この原理は、存在するものは、それが現実の存在であるとみなすならば、存在し続けなければならないということです。7

エネルギーが保存されるということは、必ずしも自明なことではない。なぜなら、一見するとエネルギーは消滅するように見えるからだ。丘の斜面を上るゴルフボールは、飛行中は運動エネルギー、つまり運動のエネルギーを持っている。しかし、ボールが丘の頂上に着地して静止すると、このエネルギーは失われるように見える。しかし、私たちは、ボールは位置のおかげで位置エネルギーを持っていると言う。丘が急であれば、少し押すだけでボールは速度を増しながら転がり落ち始め、最初に押し出された場所に戻ると運動エネルギーを持つようになる。これは、ボールの質量の半分に速度の二乗を掛けたものとして表される。さて、ドライバーのヘッドからボールが離れた瞬間の運動エネルギーは、転がり落ちて同じ水平レベルに達したときの運動エネルギーと等しくなるはずである。しかし、これは事実ではないことが容易に示され、失われた運動エネルギーは、ボールが飛行中に大気と摩擦し、転がり戻る際に丘の斜面と摩擦することによって散逸したと説明できます。これを定量的に検証することはできませんが、事実であることはほぼ確実です。時計のゼンマイを取り上げて巻き上げると、消費されたエネルギーはゼンマイの位置エネルギーとなり、ゼンマイが回転すると、放出されたエネルギーの大部分は回収されます。しかし、バネをほどかずに弱酸に溶解することもできます。すると、バネに与えられたエネルギーはどうなるのでしょうか。私たちは、バネが通過する溶液の物理的状態が変化し、その溶液中で位置エネルギーになるか、何らかの方法で散逸したと言わざるを得ません。しかし、コイル状のバネにあるすべてのエネルギーポテンシャルは追跡可能であることは十分に確信できますが、この変化を実験的に追跡することはできません。再び、蒸気ボイラー炉で数百ポンドの石炭を燃焼させたとします。熱が発生してボイラー内で蒸気が発生し、その蒸気がエンジンを駆動し、エンジンは測定可能な運動エネルギーを示します。これはどこから来たのでしょうか。石炭の位置エネルギーだと私たちは言いますが、物理学で知られている方法では、石炭を単に観察するだけでこれを証明することはできません。石炭に何らかの変化を起こさせる必要があります。しかし、厳密な方法によって、石炭の位置エネルギーを非常に正確に推定し、これに相当する運動エネルギーを計算することができます。やはり、蒸気機関の運動エネルギーは、計算上石炭の運動エネルギーに相当する量のほんの一部に過ぎないことが分かります。では、残りのエネルギーはどうなるのでしょうか？摩擦、放射、伝導による熱損失、凝縮器での熱損失などで散逸していることはほぼ間違いありませんが、これを実験的に厳密に証明することはできません。

宇宙を孤立系として考えてみましょう。宇宙には一定量のエネルギーが存在します。このエネルギーは、運動している物体（太陽、惑星、宇宙塵、分子など）の運動エネルギーである場合もあれば、静止または運動している電荷のエネルギーである場合もあり、また、多くの種類のポテンシャルエネルギーのいずれかである場合もあります。エネルギー。それは数多くの変換を経て伝わります。石炭の化学ポテンシャルエネルギーは水分子の運動エネルギー（高温の水蒸気）に変換され、それがダイナモの回転する電機子の運動エネルギーに変換され、それがさらに電子の運動エネルギー（ダイナモの回路における電流）に変換され、さらにエーテル振動のエネルギー（光、熱、X線、その他の電磁波）に変換され、これらが再び機械エネルギーまたは運動エネルギーに変換される、といった具合です。私たちがエネルギーを制御できると言うとき、私たちはこれらの変換を生み出すことができる、つまり物事を起こさせ、存在を生み出すことができると言っているのです。この意味で、エネルギーは因果律です。しかし、宇宙におけるエネルギーの総量は一定のままですが、因果律の総量は絶えず減少していきます。エネルギーは多様性を生み出す力、あるいは条件ですが、エネルギーの量は減少することはありませんが、多様性は絶えず減少する傾向があります。

最後の２つの文で、私たちはある意味で熱力学第二法則を述べています。これは、宇宙の物理的探究における私たちの経験から得られた最も根本的な結果と言えるでしょう。クラウジウスによって述べられた最も技術的な形では、この法則は、エントロピーと呼ばれるある数学関数の値が、宇宙全体に適用されると、常に最大値に近づくことを示しています。ここで「宇宙」とは、私たちの物理的探究の及ぶ範囲にあるすべてのものを指します。では、この記述が何を意味するのか見ていきましょう。

太陽系のエネルギーは、運動している部分（惑星、微惑星、衛星）の運動エネルギーの一部です。このエネルギー量は膨大です。地球の場合、
1
2
( mv² )、mは地球の質量、vはその速度です。数値記号に翻訳すると、この量はほとんど想像を絶するほど大きいことがわかります。このエネルギーの大部分は利用できず、つまり変換できません。しかし、地球は太陽の周りを公転しながら自転しており、月は地球の周りを公転しているため、地球の水層と大気層には潮汐が生じます。潮汐のエネルギーは、運動している水や空気の運動エネルギーであり、このエネルギーは変換の生成に利用できるため、利用可能です。しかし、よく知られている研究によると、潮汐は摩擦を生み出し、地球の自転周期は徐々に長くなっています。最終的には、地球は太陽の周りを公転するのと同じ時間で自転するようになり、1年と1日の長さが同じになります。そうなると、太陽、地球、月は平衡状態になり、太陽による潮汐現象はなくなります。 24時間で1回転する地球の運動エネルギーは、1年となる周期で回転する地球の運動エネルギーよりも明らかに大きい。では、そのバランスはどうなったのだろうか？それは地球表面に対する潮汐の機械的摩擦に変換され、この摩擦は低温の熱に変換され、この熱は宇宙に放射された。

太陽系には、加熱された太陽や惑星の形でのエネルギーと、それらの天体を構成する物質の化学ポテンシャルエネルギーの形でのエネルギーも含まれています。太陽と地球の系について考えてみましょう。太陽は、絶対温度で約 6000 °C という膨大な熱エネルギーを持っています。11 太陽は、外層の下に存在する化合物の形で膨大な化学エネルギーを持ち、また、自身の重力の形でエネルギーを持っています。つまり、太陽が収縮すると熱が発生します。しかし、この熱は絶えず放射されています。化学反応が起こらなければならず、その物質の化学ポテンシャルエネルギーは熱に変換されなければならず、この熱も放射されます。物質が可能な限り密に詰め込まれるまで質量が収縮しなければならず、収縮中に熱が発生し、これも放射によって放出されます。現代の推測が正しければ、太陽には放射性物質が存在すると仮定します。これらの物質の原子崩壊で熱が発生し、再び放射されます。したがって、太陽に存在するエネルギーがどのような形態であれ、それは熱に変換され、放射されます。太陽の最終的な運命は、冷えて固まることです。その後、太陽は冷たく固い地殻と、非常に高温の内部を持つ天体として宇宙空間を移動します。この高温の内部は、中心部から外殻への熱伝導と、外殻から宇宙空間への熱放射によって、非常にゆっくりと冷えていきます。内部の放射性物質は、信じられないほど長い期間にわたって熱を発生させますが、この過程もいずれは終わりを迎えます。

地球が受け取るエネルギーは太陽エネルギーであるそして恒星放射。恒星放射は微々たるもので、宇宙空間（またはエーテル）の絶対温度は約-263℃です。地球の絶対温度は約+17℃なので、地球は（太陽による放射を除けば）受け取る熱よりも多くの熱を宇宙空間に放射しています。地球上のすべてのエネルギー変換（潮汐効果、加熱された核からのエネルギー伝導、そしておそらく放射性効果を除く）は、放射によって受け取ったこの太陽エネルギーの変換です。私たちはこれを海洋や大気の循環（海流、風、降雨など）で見ることができます。また、石炭やその他の生命の産物の化学ポテンシャルエネルギーの変換でも見ることができます。これらの産物に含まれるポテンシャルエネルギーは、太陽放射から吸収されたものです。

このエネルギーの変換を追ってみましょう。海流は赤道付近の海域からより冷たい温帯や極地へと熱を運び、補償的な極流は赤道に向かって流れ、温帯や赤道付近の海水から熱を吸収します。風も同様の働きをします。太陽放射が強い場所では水が蒸発し、水が水蒸気に変化する過程で熱が吸収されます。そして、この水蒸気は風によって運ばれ、凝結して雨や雪として降る地域へと運ばれ、この凝結の際に熱が放出されます。これらの動きすべてにおいて摩擦が生じ、この摩擦が熱に変換されます。結果として、地球全体に熱が広く分布し、赤道付近の地域は極地の地域よりも多くの熱を受け取ることになります。海洋や大気の循環によって生じるその他の機械的影響としては、潮汐や嵐による海岸の浸食、河川、雨、雪、氷による陸地の侵食、風による塵の運搬などが挙げられる。これらすべてにおいて摩擦が生じ、その摩擦が熱に変換される。

植物が太陽放射を吸収することによって生じる潜在的な化学エネルギーは、主に石炭として蓄積されます。人間の介入がなければ、この石炭はゆっくりと蓄積され、おそらく細菌の作用や物理的変化によってさらにゆっくりと消滅していくでしょう。これらの変化において、石炭のエネルギーは熱エネルギーと、細菌の活動によって生成されたガスの潜在エネルギーに変換されます。人間の働きによって、石炭は他の変化を受け、現代文明においては主要なエネルギー源となっています。石炭は様々な種類の作業に利用でき、これらのあらゆる作業において、化学作用（燃焼）によって高温の熱に変換されます。

石炭の持つ位置エネルギーを熱に変換することで、機械、車両、船舶などの運動エネルギーへと変換することができます。蒸気機関やガス機関では、高温のガス（蒸気、またはエンジンのシリンダー内で石炭ガスと空気が爆発して生じる混合物）が膨張し、ピストンを推進したり、タービンを回転させたりします。（ガソリンエンジンでも、本質的に同じプロセスが起こります。）私たちはこの運動エネルギーを輸送に直接利用したり、他の変換を起こさせたりします。ダイナモでは、運動する機械の運動エネルギーが電気エネルギーに変換されます。そして、この電気エネルギーは放射エネルギー（光、電気ラジエーターの熱、無線電信の電波）に変換されたり、化学エネルギー（例えば、電気炉での炭化ケイ素の製造）に変換されたり、あるいは再び運動する物体の運動エネルギー（電気牽引）に変換されたりします。人間の方向付けの力は、無数の方法で変換を引き起こします。この蓄積された潜在エネルギーについて、読者は、これらすべてが動物の生体が自身の代謝において無意識的に表現する本質的な活動と類似していることに気づくでしょう。この点については後ほど再び触れます。

ここで、これまで見てきたエネルギー変換はすべて不可逆的であることに注目してください。これは哲学的に非常に重要な問題であり、時間をかけて考察する必要があります。まず、蒸気機関の仕組みを考えてみましょう。ここで起こることは、石炭がボイラー炉で燃焼し、つまり化学エネルギーが熱に変換され、ボイラー内の水が蒸発して高温のガス（蒸気）が発生するということです。このガスは機関の高圧シリンダー内で膨張し、ピストンを前進させます。さらに中間シリンダー内で膨張し、そのピストンも推進し、低圧シリンダー内でも再び膨張します。その後、凝縮器を通過することで冷却され、収縮時にさらに機械エネルギーが得られます。このように、一連の事象は高温のガスから始まり、凝縮器内の水の温度の同じガスで終わります。失われた熱は機関の機械エネルギーに変換されます。しかし、そのすべてが変換されるわけではありません。ボイラー壁、蒸気管壁、シリンダー、その他のエンジン部品からの放射によって一定量のエネルギーが失われます。また、エネルギーの一部は摩擦によって変換され、さらにそれが熱に変換されます。このようにして、石炭に含まれるエネルギーのかなりの部分が、避けられない熱伝導と放射によって浪費され、残りのエネルギーは、いわば凝縮器の水とともに排出されます。この損失は、エンジンの機構の性質上、避けられないものです。

エンジンのエネルギーがダイナモを駆動するために使われると仮定します。ダイナモの電機子は回転します。強力な電磁石の制約に逆らって、電機子が回転することで電流が発生します。保存の法則によれば、この電流には電機子の回転に投入されたエネルギーと同じ量のエネルギーが含まれているはずですが、実際にはそうではなく、その不足分は、機械の各部品間の摩擦、電線における電気伝導率の不完全性、および電流の絶縁不良によって生じます。摩擦、伝導率の不完全性、および絶縁不良はすべて熱に変換され、この熱は放射されます。ここで、電流が照明目的で使用されると仮定します。そのためには、ランプの金属フィラメント、またはアーク灯の炭素電極の先端を加熱する必要があります。この熱は光に変換されますが、変換の対象である光とともに熱も発生し、この熱は放射されます。

必要な特定の形態のエネルギーが実際に生成されるプロセスは、理論的には可逆である場合もそうでない場合もあります。蒸気機関で使用されるプロセスは可逆ではありません。なぜなら、冷たいボイラーから始めてエンジンを逆方向に動かしても蒸気は発生しないからです。ダイナモのプロセスは理論的には可逆です。ダイナモに電流を送ると、機械は回転し始め、モーターとなり、そこから機械的な仕事を得ることができます。理論的には、すべての形態のエネルギーは相互に変換可能であり、すべて共通の単位で表すことができます。機械エネルギーの単位はエルグと呼ばれます。エネルギーがNエルグの電流をダイナモに送ると、そこからNエルグの機械エネルギーが得られるはずです。逆に、ダイナモを回転させるためにNエルグの機械エネルギーを使用すると、この量に等しい電気エネルギーが得られるはずです。実際には、これらの理論的な変換は得られません。なぜなら、機械をモーターとして使用する際には電気エネルギーの一部が消費され、同様に、機械をダイナモとして使用する際には機械エネルギーの一部が消費されるからです。

私たちがエネルギーと呼ぶものは、容量係数と強度係数という2つの要素の積である。したがって、

水力の機械エネルギー = 水量 × 水ポンプからの設置高さ
電流のエネルギー＝電気量×電位
化学エネルギー＝物質の当量×化学ポテンシャル。

エネルギー変換が起こるかどうかを決定する要因は何でしょうか？それは、システム内の異なる部分におけるエネルギーの強度因子の差が存在するかどうかです。水は、モーターを通して流されると、高い位置から低い位置へと流れ、流れる際に仕事をします。電気は、電位差があれば流れます。化学反応は、2つの物質が相互作用する前に、相互作用中に生成される可能性のある生成物よりも大きな化学ポテンシャルを持っている場合に起こります。石炭と酸素は、二酸化炭素と水よりも大きな化学ポテンシャルを持っているため、結合して二酸化炭素と水を生成します。したがって、エネルギー変換は、強度またはポテンシャルの差が解消される可能性があるあらゆる場所で起こります。このように、高ポテンシャル状態から低ポテンシャル状態へと流れ、流れる際に変換を受けるエネルギーは、そのエネルギーを含む物体のシステムの利用可能なエネルギーです。熱を遮断する外皮で囲まれた密閉容器に酸素と水素の混合物が入っている場合、それは孤立系です。利用可能なエネルギーを含んでいる。この混合物に電気火花を当てると、熱が発生する。系の全エネルギー量は変化しないが、利用可能なエネルギーは消失する。なぜなら、加熱された水蒸気は、その孤立系の一部である限り、それ以上の変化を起こすことができないからである。12

したがって、すべての物理過程は不可逆的である、すなわち、一方向にしか進行しない。過程が不可逆的であるのは、正負両方向に進行できないという意味（例えば蒸気機関）か、あるいは過程が進行するにつれて、その過程に関わるエネルギーが他の状態に変換される能力が低下するという意味である。（理論的に可逆的なダイナモでは、エネルギーは熱の形で散逸する。）以下の記述は公理13とみなすことができる。

（１）「システムが不可逆的な変化を起こす可能性があるならば、それは起こるだろう。」

（２）「完全に可逆的な変化は、それ自体では起こり得ない。」

物理学で研究されている現象では、不可逆的な変化。これらの過程すべてにおいて、エネルギーは斜面を下り、関与するエネルギー量の（かなりの）一部が、それ以上の変換が不可能な状態に移行します。全体として、エネルギーはますます利用できなくなっていきます。最も技術的な形で表現すると、熱力学第二法則は、エントロピーは絶えず増加する傾向があると述べています。物理学で研究できるこのような過程はすべて、「宇宙全体として見た場合、どこかに消えない痕跡を残す」のです。14

真に孤立した系を観測することはできません。地球自体が太陽系の一部であり、太陽系は宇宙からエネルギーを受け取り、また宇宙全体にエネルギーを放射しています。私たちが唯一孤立した系とみなせるのは、宇宙全体です。宇宙を物理的なものとして捉える限り、有限の系として考えなければなりません。もし宇宙が無限であれば、私たちの推測は無意味になります。したがって、宇宙はエネルギーが絶えず劣化に向かう系です。宇宙で起こるあらゆる過程、すなわちあらゆる純粋に物理的な過程において熱が発生し、この熱は伝導と放射によって分配され、宇宙のあらゆる部分に普遍的に拡散する傾向があります。この究極的な均一なエネルギー分布が達成されたとき、すべての物理現象は停止します。普遍的な現象が周期的であると主張することは無益です。我々は、エネルギーの散逸と集中が交互に起こるという概念を裏付けるために、（かなり時期尚早に発展した宇宙物理学に基づいた）恒星衝突、光放射圧、宇宙塵の分布などの推測をむなしく持ち出すが、綿密な分析によって、これらのプロセスはすべて不可逆でなければならないことがわかる。物理学が我々に示しているのは、宇宙が時計のように刻々と時を刻んでいるというイメージである。あらゆる生成の究極的な消滅。普遍的な肉体的死。

この結論には、憶測的な要素は一切含まれていない。これは、科学における偉大な一般化の中でも、最も形而上学的な要素が少ないものである。それは、物理的変化がどの方向に進んでいるかという、我々の経験を単純に表しているにすぎない。我々が知る限り最も厳密な科学的手法に基づけば、これほど確実で、厳密な数学的探究に耐えうるものはないだろう。

しかし、それが普遍的に真実ではないことは確かです。宇宙は常に存在してきたに違いありません。少なくとも私たちの知性は始まりを想像することができません。もし始まり、つまり無条件の創造を想定するならば、私たちはたちまち科学から最も深遠な形而上学へと飛び移ることになります。そこで、私たちの物理宇宙の存続期間が無限であると仮定すると、私たちの物理学が真実であるならば、エネルギーの究極的な達成、すなわち散逸が起こらなければならないことがわかります。現代の研究が私たちに示してきた新たなエネルギー源が何であろうと、また、これらのエネルギー源が枯渇するために必要な途方もなく長い期間が何であろうと、それは問題ではありません。私たちは永遠を頼りにすることができます。宇宙の至る所で、私たちは多様性と生成変化を目にします。では、この問題全体は超越論的なものなのでしょうか、それとも第二法則は真実ではないのでしょうか？私たちはこの問題を解決不可能なものとは見なさず、第二法則は私たちの物理的経験においてのみ真実であると考えなければなりません。しかし、私たちの宇宙観はそれが真実ではあり得ないことを示しており、したがって私たちはそれを補う影響を探さなければなりません。

もしその生物が物理化学的なメカニズムであるならば、それは物理学者によって確立されたエネルギー論の二つの偉大な原理に適合するはずである。今や、エネルギー保存の法則は、動物や植物で観察されるすべてのプロセスに当てはまります。ここで「熱量測定実験」を考えてみましょう。動物は、供給される食物と酸素、そして排泄される様々な物質とともに、一つの物理システムを構成します。このシステムは、外部から熱が流入しないようにほぼ隔離することができ、同時に、そこから放出される熱量を定量的に測定することができます。動物に機械的な仕事をさせ、その量を測定します。動物が摂取した食物と排泄物のエネルギー値を推定することができます。このようにしてすべての物理的条件を制御することができ、このような実験の結果はエネルギーが保存されることを示しています。食物に含まれるエネルギーは排泄物に含まれるエネルギーを大幅に上回りますが、その不足分は、動物が行った仕事と、体からの伝導と放射による熱損失によって定量的に表されます。観察された結果と理論値との差は、実験の誤差範囲内です。つまり、動物全体の代謝は保存則に従い、生理学の一般的な研究結果はすべて、詳細に検討した化学物理的変化についても同様のことが言えることを示している。

熱力学第二法則、すなわちエネルギー散逸の法則が、純粋に物理的なシステムに適用されるのと同じ厳密さで生物にも適用されるとは証明できない。温血動物だけを考えると、確かにその一般的な代謝は一方向に進み、不可逆的な変化が起こることがわかる。哺乳類や鳥類には、化学物理的プロセスに関して熱機関と表面的な類似性を示す生物が存在するが、それはプロセスの同一性というよりはむしろ類推である。熱機関では、エンジンは、（1）材質や相互関係が変化しない部品の機構（ボイラー、シリンダー、ピストン、クランク、スライドバルブなど）と、（2）作動物質（蒸気）から構成されます。

石炭と酸素の化学ポテンシャルという形でエネルギーが機構に供給されます。石炭は酸化されて熱を発生します。この熱によって作動物質（ボイラー内の水）が膨張し、高温高圧の気体となった作動物質がピストンを動かし、エンジンに運動エネルギーを与えます。この過程における重要なステップに注目してください。化学ポテンシャルの高い物質（石炭と酸素）が化学ポテンシャルの低い物質（二酸化炭素と水）に変化し、そのエネルギー差が高温の熱（より正確には、水分子の運動エネルギーの増加）として現れます。この熱は機械的な仕事（蒸気分子の運動エネルギーがエンジンのピストンに伝達される）に変換されます。しかし、この変換において、利用可能なエネルギーのごく一部（10～20%）だけが機械的な仕事に変換されます。残りは、ボイラー、蒸気管、エンジンからの放射、および凝縮器の水に伝わる熱として、回収不可能な低温の熱として散逸します。

一般的に生物においては、機構の固定部分と作動物質との区別はない。生物自体（筋肉、神経、腺など）が作動物質である。さらに、化学エネルギーが必ずしも熱に変換されるとは限らない。温血動物の場合、エネルギー源は体内に取り込まれた食物と酸素の化学エネルギーである。これらの化学物質は消化管で変化を受け、代謝組織において、食物のタンパク質は消化管内でアミノ酸に分解され、これらのアミノ酸は動物の体内の特定のタンパク質に合成されます。摂取した炭水化物や脂肪についても同様の変換が起こります。食物の分子構造のこれらの再編成は、消化と吸収の過程の対象であり、これらの過程が完了すると、体内に取り込まれた食物の一部が動物の生体組織（筋肉、神経など）に組み込まれるか、あるいは実際にその一部となります。この生体物質、すなわち化学ポテンシャルの高い化合物（タンパク質、炭水化物、脂肪）は、化学ポテンシャルの低い化合物（水、二酸化炭素、尿素）へと変化します。この過程でエネルギーの差が生じ、これは機械エネルギー、腺活動に必要な化学エネルギー、そして熱として現れます。

しかし、温血動物のこの熱が蒸気機関の廃熱に匹敵すると結論付けるべきではありません。恒温動物は体温を一定に保ち、その体温は通常、生息環境の温度よりも高く、この温度の一定性は明らかに多くの利点をもたらします。化学反応は温度によって速度が変化するため、温血動物では生命活動は環境の変化にほとんど影響されずに進行します。動物は一年を通して完全に活動します。冬眠する必要はなく、また冬眠もせず、大きく異なる気候でも生息できます。したがって、陸上動物の中で最も広く分布しているのは温血哺乳類と鳥類であり、最も大きく、最も世界中に生息する海洋動物の中で、温血動物であるクジラは代表的な例です。哺乳類や鳥類における熱産生は、動物の代謝の直接的な対象であり、動物が環境をより完全に制御するための手段です。化学エネルギーから機械エネルギーへの変換過程において、必ずしも熱産生が段階的ではないことは、変温動物の代謝を考察することで明らかになります。これらの変温動物では、体は周囲の温度を維持します。このような動物の体温は、環境温度より1度、あるいは1度未満高い場合もありますが、正確な熱量測定実験がない限り、これらの動物の食物エネルギーのうち、利用できない食物エネルギーにどれだけの割合が変換されるかは断言できません。おそらく全体のごくわずかな割合でしょう。したがって、変温動物では化学エネルギーが熱に変換されることは、それほど多くないと言えるでしょう。その結果、当然のことながら、これらの生物の生命活動は、いわば環境温度に追随することになります。なぜなら、代謝の化学反応は外部温度の影響を受けるからです。したがって、冬眠、休息段階の形成、そして代謝プロセスの全般的な減速は、温血動物よりも変温動物の方が寒い季節に多く見られる特徴であることがわかります。前者は、哺乳類や鳥類のように環境を自在に操る能力を持っていません。

したがって、動物の代謝は、熱機関のエネルギー過程と一般的な点でのみ類似している。どちらの変換過程においても、化学エネルギーは高ポテンシャル状態から低ポテンシャル状態へと低下し、その過程で機械エネルギーに変換され、それによってエネルギーが放出される。熱機関では、化学エネルギーが熱に変換され、さらに機械エネルギーに変換されますが、変換されたエネルギーの総量のうち、かなりの割合が低温熱への変換によって散逸します。動物の体内では、化学エネルギーは熱の段階を経ずに直接機械エネルギーに変換されます。熱が発生するのは、それが化学反応を通常の速度で継続させるのに必要なエネルギーであるためです。したがって、動物と熱機関を類推するのは誤りです。それは食物の酸化と熱の発生を示唆していますが、生物のエネルギーのかなりの割合が酸化の結果であるとは全く断言できません。実際、多くの動物は遊離酸素が全くない状態で機能しています。さらに、散逸するエネルギーの割合は熱機関に比べて常に小さく、消滅する傾向があります。したがって、熱力学第二法則は、物理化学的メカニズムにおけるエネルギー変換を制限するほどには、動物の生体におけるエネルギー変換を制限するものではない。

植物体内で起こるプロセスは、「純粋に物理的な」列車のそれとは方向がさらに大きく異なります。これを明確に理解するには、カルノー熱機関と呼ばれる仮想的な機構を考えなければなりません。15これは、（1）一定の高温の熱源、（2）一定の低温の冷却器、（3）作動物質である気体からなるシステムです。熱源から熱エネルギーが取り出され、この熱によって気体が膨張し、仕事が行われます。気体は収縮し、その熱は冷却器に放出されます。行われた仕事は、熱量と温度の差に等しくなります。熱源から取り出された熱量と、冷蔵庫に供給された熱量。

この一連の操作は直接カルノーサイクルと呼ばれます。しかし、この機構は逆方向にも動作させることができます。この場合、熱は冷蔵庫から作動物質（より低い温度のもの）へと伝わります。作動物質、すなわち気体は圧縮され、その結果、熱源の温度よりわずかに高い温度まで加熱されます。そして、そこで得られた熱は熱源へと放出されます。

したがって、直接カルノーサイクルでは、エネルギーは高電位状態から低電位状態へと移動し、機構によって仕事が行われます。逆カルノーサイクルでは、エネルギーは低電位状態から高電位状態へと移動し、機構に対して仕事が行われます。このように、カルノー機関は完全に可逆的です。その動作においてエネルギーは散逸しません。もちろん、これは純粋に架空の機構です。

緑色植物の代謝では、二酸化炭素と水が葉の組織に取り込まれ、デンプンに変換されます。しかし、二酸化炭素と水という化合物のエネルギーは、同じ化合物がデンプンに合成されたときのエネルギーよりもはるかに小さいです。したがって、エネルギーは何らかの源から得られなければならず、この源はエーテルであると言われています。太陽光は緑の葉に吸収され、このエネルギーが化学変換を起こすために利用されます。多くの研究にもかかわらず、これがどのように行われるのかは正確にはわかっていません。二酸化炭素と水からホルムアルデヒドが生成され、重合してデンプンに変換される可能性があります。吸収された電磁振動が葉のクロロフィル体内で電気に変換される可能性もありますが、物理実験で放射線が吸収されるとき、熱に変換される。変換の具体的な手順は不明だが、太陽放射が吸収され、葉のクロロフィルがこの放射エネルギーを化学ポテンシャルエネルギーに変換する上で重要な役割を果たしていることは明らかである。しかし、注目すべき重要な点は、ここで起こっているプロセスが、逆カルノー機関のプロセスと非常に類似しているということである。エネルギー（二酸化炭素と水のエネルギー）は、低ポテンシャル状態から高ポテンシャル状態（デンプンのエネルギー）へと移行し、この変換を行う際に植物に仕事が加えられる。

緑色植物は仕事をしない。もちろん、この主張は厳密には正しくない。なぜなら、植物はある程度の機械的な仕事をしているからである。花は開閉し、巻きひげは動いて他の物体をつかみ、植物細胞内では原形質が循環し、茎の導管内では樹液が循環するなど。また、植物組織を土壌から持ち上げる際に重力に逆らって仕事をし、根が土壌に侵入する際にも仕事をしている。しかし、上述の化学変化を引き起こすために放射線が行う仕事と比較すると、これらの他のエネルギー消費は取るに足らないものに違いない。したがって、一般的に言えば、緑色植物は、利用可能なエネルギーが高ポテンシャルの化学化合物の形で蓄積されるシステムであると言えるだろう。さらに、このシステムは、ごくわずかな場合を除いて機械的な仕事をすることなくエネルギーが変換され、熱が発生しない、あるいは少なくとも放散される熱量は非常に限られた段階でのみ感知でき、他の段階では比較的小さく、消滅する傾向があるシステムである。

それでは、植物と動物のプロセスを組み合わせてみましょう。まずは後者から始めます。実際に機能するメカニズム。そのエネルギー源は、食物の潜在的な化学エネルギーであり、食物は後にタンパク質、脂肪、炭水化物と呼ばれる物質に分解されます。これらの化合物のエネルギー値は相当なものであり、つまり、酸素の流れの中で燃焼させると、その燃焼から大量の熱が得られます。これらは動物に摂取され、化学的に分解され、再構成されます。動物が摂取したタンパク質（例えば、牛肉、羊肉、小麦のタンパク質）は、消化管の酵素によって作用を受け、その直接の構成要素であるアミノ酸に分解され、その後、他の酵素がこれらのアミノ酸を再構成して、組織に特徴的なタンパク質と同じ種類のタンパク質を再び形成します。この分解と再合成は、摂取した脂肪と炭水化物に関しても行われます。その結果、消化管に取り込まれた食物、あるいは少なくともその一部は、動物の体内の生体物質へと変換される。これらの消化吸収過程に費やされるエネルギーは、おそらくごくわずかである。これらの過程において、動物は利用可能な化学エネルギーを吸収する。

こうして動物に取り込まれたエネルギーは変換される。その大部分は、身体の動き、心臓、肺、血液などの運動といった機械エネルギーと熱として現れる。一部は神経エネルギーとなる。このやや曖昧な用語は、神経インパルスの伝達に関わるエネルギーを意味する。また一部は腺反応、例えば消化液の生成などに使われる。しかし、その大部分は機械エネルギーと熱に変換される。これらのエネルギー変換がどのように行われるのかは、まだ分かっていない。熱は、もちろん化学変化、酸化、硫酸を水で希釈した場合と同様の反応、分解、または変化は起こりませんが、機械エネルギーは熱を介さずに化学変化から直接生じるようです。この点については後の章で改めて触れることにし、ここでは動物の代謝組織に含まれる化学化合物が高化学ポテンシャル状態から低化学ポテンシャル状態へと変化し、このポテンシャルの差が行われた仕事と発生した熱によって表される、と述べるにとどめます。組織のタンパク質、脂肪、炭水化物は高ポテンシャル状態を表し、これらの物質が変化する二酸化炭素、水、尿素は低ポテンシャル状態を表します。

熱源の温度が（例えば）120℃、冷蔵庫の温度が50℃であるカルノー熱機関を考えてみましょう。冷蔵庫の熱は、0℃の冷蔵庫を持つ別のカルノー機関の熱源として利用することで、さらにエネルギー源として利用できます。動物の生体はカルノーサイクルに例えることができます。そのエネルギー源は摂取したタンパク質、脂肪、炭水化物であり、冷蔵庫（またはエネルギーシンク）は排泄された二酸化炭素と尿素です。高等哺乳類の尿素は特定の細菌に感染し、炭酸アンモニウムに変換されます。別の種類の細菌はアンモニアを亜硝酸塩に変換し、さらに別の種類の細菌は亜硝酸塩を硝酸塩に変換します。したがって、動物の主要なプロセスは、いくつかの補助的なプロセスと組み合わされています。

炭水化物、脂肪、タンパク質
は分解されて

動物の代謝
↓
二酸化炭素
水
尿素—————尿素
尿素菌の代謝
高い潜在力を持つ化学
エネルギー

↓

炭酸アンモニウムに変化する
———— 炭酸アンモニウム

硝化
細菌の代謝

↓
亜硝酸塩に酸化される
—————亜硝酸塩のメトム。
硝化
細菌
↓

硝酸塩に酸化される

低電位における化学エネルギー

矢印は、エネルギーが直接カルノーサイクルで示される傾斜を下っていることを示しています。哺乳類が排出する二酸化炭素と水からはこれ以上仕事は得られませんが、尿素が細菌によって利用され、「発酵」してアンモニアになると、そこからさらに仕事が得られます。アンモニアは細菌によって亜硝酸塩に変換され、そこからも仕事が得られます。さらに亜硝酸塩は別の細菌によって硝酸塩に変換され、そこからも仕事が得られます。硝酸塩は、ここで考慮されている生物に関して言えば、エネルギーゼロを表します。

動物の尿には他の窒素化合物も含まれており、他にもいくつかの排泄物が生成される可能性があります。しかし、これらのすべての場合において、上記の図のように、細菌によって行われる副次的なエネルギー変換を容易に見つけることができます。これが、私たちが生命と比較している可逆的なカルノーサイクルの正の、あるいは直接的な半分です。このサイクルでは、エネルギーはポテンシャル（あるいは強度、あるいはレベル）が低下し、このポテンシャルの低下に伴って変換が生じます。おそらく、変換が起こる、と言う方がより適切でしょう。これらの変換については後ほど考察します。このポテンシャルエネルギーの低下には、化学エネルギーの劣化が伴うことに注意すべきである。二酸化炭素、水、硝酸塩といった化学的に不活性な化合物が生成される。二酸化炭素が（例えば）発光マグネシウムと反応したり、水が金属ナトリウムと反応したり、硝酸塩が（例えば）発光炭素と反応したりすると言うのは無意味である。金属ナトリウムやマグネシウム、あるいは発光炭素が存在しない、純粋に無機物のみからなる地球では、化学平衡状態が達成されるだろう。金属は不活性な酸化物となり、炭素は二酸化炭素となる。これらの化合物の形成は、エネルギー変換の限界を示している。また、これらのエネルギー変換はすべて保存的であることにも注意すべきである。総量は全体を通して変化せず、最初と最後で同じである。しかし、エントロピーは増大している。利用可能なエネルギーを犠牲にして、利用できないエネルギーが増加しているのである。

次に、間接的、または逆のカルノーサイクルについて考えてみましょう。まず、動物の代謝によって生じる不活性物質、二酸化炭素、水、硝酸塩、およびいくつかのその他のミネラル物質から始めます。太陽放射のエネルギーがあります。緑色植物の細胞内の生きた葉緑体色素体のおかげで、この太陽放射は二酸化炭素と水を原料としてデンプンを生成します。同時に、土壌から硝酸塩とその他のいくつかの不活性ミネラル物質を吸収し、これらを組織に取り込みます。葉緑体で生成されたデンプンは可溶性糖に変換され、植物の導管を通って循環し、タンパク質の生成において窒素塩と結合します。このようにして、タンパク質、油、脂肪、樹脂、そしてより大きな炭水化物が植物によって構築され、蓄積されます。なぜなら、機械的な仕事は行われず、熱も放散されないからである。少なくとも、これらのプロセスはごくわずかしか起こらない。

合成されるのは—
タンパク質、
脂質
、炭水化物
二酸化炭素
水
硝酸塩
緑色
植物の代謝

高い潜在能力を持つ化学エネルギー。

低電位における化学エネルギー

したがって、私たちの有機サイクルの「作動物質」は元の状態に戻ったと言えるでしょう。

私たちは、典型的な動物と緑色植物という2つの生物カテゴリーにおける代謝過程を考察し、これらを組み合わせて、可逆的な物理化学的プロセスのサイクル像を得ました。最も一般的な意味で「生物」と言うとき、それはこの2つの代謝様式を示すことを意味します。もちろん、私たちが調査できる実際の生物では、これは当てはまりません。少なくとも、動物と植物の生命を特徴づける典型的な行動様式は、どの個体にも見られません。しかし、2つの界の間に絶対的な区別はないことがわかります。植物は動物の栄養摂取様式に非常によく似た栄養摂取様式を示すことがあり（食虫植物のように）、一般的な意味での光合成プロセスが一部の動物の代謝に存在する可能性があります。藻類の遊走子のような特定の下等植物は、下等動物の運動と同一の性質の運動を示します。両方の界の基底には生物、すなわち例えば、ペリディニア類は、動物の構造を多く備え（ただし、骨格にはセルロースが存在する）、運動器官を持ち、光合成装置も備え、典型的な植物の栄養摂取様式を示します。さらに、共生関係、すなわち植物と動物が1つの「個体」として共生する関係も存在します（例えば、下等蠕虫類、棘皮動物、ポリゾア類、軟体動物、その他の動物群など）。これらの場合、光の影響下で二酸化炭素と水からデンプンを生成できる緑藻細胞が、動物の組織間に挿入されます。また、いくつかの基本的な特徴に関して、植物と動物は密接な類似性を示します。例えば、細胞の構造や、有性生殖における生殖核の非常に特殊な接合様式などです。植物のすべての特徴は動物にも反映され、その逆もまた然りです。なぜ両者が異なる方向に特殊化したのかは、後ほど議論します。

したがって、生物を物理化学的メカニズム、すなわちエネルギー的な出来事の舞台として捉える限り、生物は以下の一般的な特徴を示す。

（１）それは、高ポテンシャルの化学化合物の形で利用可能なエネルギーをゆっくりと蓄積し、それに対して仕事が行われる。

（２）このエネルギーは比較的速く、制御された「爆発的な反応」で解放され、感覚運動系の部分によって実行される動きに変換され、それによって仕事が行われます。

（３）これらの変換すべてにおいて、散逸するエネルギー量は比較的小さく、消滅する傾向がある。

したがって、エネルギー過程の観点から言えば、これらは、上述の一般的な意味での生命の特徴である。16

有機的なメカニズムと無機的なメカニズムの間には、絶対的な区別があるのだろうか？まず最初に、無機物で研究する実際の物理化学的変化そのものは、生物で研究する変化と同一であることに注目しよう。二酸化炭素、水、硝酸塩、塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸塩などの分子は、不活性物質でも生物でも全く同じである。デンプンの加水分解、サトウキビ糖の転化、中性脂肪の分解といった化学変化は、実験室のガラス容器で実行しようと、動物の生体組織で観察しようと、確かに全く同じプロセスである。どちらの一連の事象においても、同じ分子の再配列とエネルギーの移動が起こる。しかし、これは区別の材料ではない。我々が探すべきは、一連の物理化学反応の方向が、生物と一連の無機プロセスで同じかどうかである。

カルノーサイクルに戻りましょう。これは、仮想的な機構内で発生する一連の操作であり、その操作は容易に逆方向にも行うことができます。仮想的なエンジンに熱が供給され、エンジンは仕事をしてその熱を冷蔵庫に放出します。次にエンジンに仕事が行われ、エンジンは冷蔵庫から熱を受け取り、それを熱源に戻します。直接サイクルでエンジンが行う仕事は、逆サイクルでエンジンに行われる仕事と等しくなります。間接サイクル。直接サイクルで熱源から取り出されて冷蔵庫に与えられる熱量は、間接サイクルで冷蔵庫から取り出されて熱源に与えられる熱量と等しい。しかし、これは純粋に想像上のメカニズムであり、あらゆる経験から、実際には実現されていないだけでなく、実現不可能であることが示されている。もし実現可能であれば、熱力学第二法則が物理的に正しくないことを証明しなければならないだろう。

生命のエネルギー過程は、このような完全に可逆的なサイクルを実現しているのだろうか？この問いに答えるためには、植物の代謝サイクルで吸収されるエネルギーと、動物の代謝サイクルで放出されるエネルギーの行方を考察する必要がある。植物が吸収する太陽放射のエネルギーはすべて、生成される炭水化物やその他の物質の潜在的な化学エネルギーの形に変換されるのだろうか？動物の体内の代謝によって生じるエネルギーの一部は、利用不可能な形、つまり他の生物が利用できない形に変換されるのだろうか？言い換えれば、エネルギーは生物によって散逸されるのだろうか？

確かに、ある程度はそうであるが、無機物の過程に比べればはるかに少ない。植物が吸収した太陽放射エネルギーの一部は、何らかの運動の摩擦によって低温の熱に変換されなければならず、また、植物の代謝によって、たとえわずかであっても、ある程度の熱が発生する。さらに、温血動物の熱の一部は宇宙空間に放射されるか、体外に伝導されなければならず、このエネルギーは散逸する――少なくとも、物理的な意味で散逸すると仮定しよう。おそらく、冷血動物の代謝によってもある程度の熱が発生するが、これはこれは、変換される全エネルギーのごくわずかな割合に過ぎない。したがって、無機物と有機物のエネルギー過程のこの点における違いは大きいものの、その違いは程度の差に過ぎないことがわかる。この違いは非常に大きいため、根本的な違いとみなさざるを得ず、第二法則を生物の機能に適用した場合の限界を示すものとみなさなければならない。

しかし、生物が行う作業の効果も考慮しなければなりません。進化過程の性質と意味については後の章で考察しますが、ここではまず、進化の過程は人間とその活動へと繋がるというテーゼを述べておきましょう。進化過程を方向性のあるものと捉えるならば、確かに繋がります。しかし、たとえそれを偶然の過程と捉えたとしても、人間は他のどの生物よりも、進化の結果であると言えるでしょう。生物学と歴史のあらゆる事実が、人間が植物や動物といった有機世界を支配し、その活動の全体的な傾向は、有害な生物を排除し、有益な生物を育成することにあることを示しています。すでに、人間の理性的な活動の短い期間において、オオカミは文明化された土地から姿を消し、犬が生み出されました。敵対的あるいは有害な生物種は次々と破壊され、あるいは変化させられてきましたが、一方で、他の多くの種は人間の利益のために保存され、変化させられてきました。将来、私たちは、有機世界が完全に、あるいは極めて大きな程度で人間に従属するようになることを予見します。

無機物の世界も同様だ。かつては急流を流れ下り、運動エネルギーを回収不可能な熱として浪費していた川は、今ではタービンや水車を通って流れ、発電し、利用可能なエネルギーを蓄積している。かつては「自然に」機械エネルギーを浪費していた風も同様だ。廃熱は今や船舶や風車を動かす動力源となっている。潮汐は、その途方もなく大きな機械エネルギーによって、地球の地殻を毎日ほんのわずかずつ温め、その熱を宇宙空間へと放射している。いずれこのエネルギーも蓄積され、人類の利用に供されるようになることを疑う者はいないだろう。石油の分子の中には、いわば無数の化学反応が潜在的に存在していたが、それらを引き起こすはずだったエネルギーは無駄になっていた。しかし、人間の活動によってこのエネルギーは方向付けられ、かつては可能性としてしか存在しなかった化学反応を引き起こすようになり、現代有機化学のあらゆる物質が誕生したのである。

つまり、人間の活動のエネルギーは、宇宙エネルギー、すなわち太陽放射や地球と月の運動によるエネルギーの散逸、つまり取り返しのつかない浪費を阻止または遅らせることに向けられてきた。人間の活動は利用可能なエネルギーを蓄積してきた。ナイアガラの滝の水位と下流の急流の水位の差は、利用可能な機械エネルギーを表している。数年前までは、このエネルギーの膨大な量が24時間ごとに廃熱として取り返しのつかないほど失われていたが、今では仕事に利用できる状態になっている。そして、この保持された仕事の量は、そこに水力発電施設を建設するために費やされた人間のエネルギーよりもはるかに大きい。

したがって、物理学や化学で研究されるプロセスは不可逆的なものです。カルノー熱機関のように完全に可逆的なプロセスを想像することはできますが、これは純粋に知的な概念であり、理想的な可逆性にますます近づく一連の操作の極限として形成されたものです。これは物理的な現実を持たない概念です。推論の手引きにすぎない。一方、自然界で起こるすべての物理過程は不可逆であり、それらの総和はエネルギーの完全な分解に向かう傾向があることがわかる。機械論的生物学は、生物の機能における物理化学的過程を分離し、それらがエネルギー保存の法則だけでなく、散逸の法則にも従うことを確認する。

しかし、地球上の生物全体、すなわち生命全体は、散逸の法則には従わない。生理学が生命を分解する個々の過程に当てはまることは、生命そのものには当てはまらない。あらゆる無機的な現象において、エネルギーは仕事を行うために利用できなくなる。海や陸に降り注ぐ太陽放射は、回収不可能な熱として浪費されるが、緑の植物に降り注ぐ太陽放射は、利用可能な化学エネルギーの形で蓄積される。過去の地球上の生命の全体的な成果は、石炭やその他の物質の形で膨大なエネルギー貯蔵庫を蓄積することであった。生命の働きによって、劣化は遅らされた。ベルクソンによれば、エネルギーがカルノーの法則によって示される傾斜を下る時、そして逆方向の原因がその下降を遅らせることができる時、そこに生命が存在するのである。

第3章
生物の活動
前章のやや長めの議論は、物理学者によって確立されたエネルギー論の原理が生物にどの程度適用されるかを示すために必要でした。熱力学第一法則は、その排他性を完全に満たして適用されることがわかっています。生理学的実験をより注意深く行えば行うほど、その結果は理論が要求するものとより密接に一致します。確かに、このように制御できる実験的調査は比較的少ないですが、計算によって検証できるもの（例えば、よく知られている熱量測定実験など）では、食物の形で生物の体内に入る物質とエネルギーの量、放射熱と伝導熱、仕事、排泄物の化学エネルギーとして体外に放出される物質とエネルギーの量が、正確に同じであることが示されています。理論との一致の検証を適用できない場合（ほとんどの調査の場合）でも、保存則は厳密に成り立つという確信があります。

そして、化学と物理学の手法を生物の研究に適用できるようになったときにはいつでも、そこで作用しているプロセスは化学的および物理的なものであることがわかった。生体の物質は、主に異なる多数の（ただし限られた）化学化合物から構成されていることがわかった。無機物に存在する、より複雑な物理化学反応とは異なり、生物の生命は物質とエネルギーの進化の一段階に過ぎず、非生物の世界で観察される物理化学反応と本質的に何ら違いがないという結論に至るのは必然であった。

これらの結論は、40年以上前にハクスリーが有名な講演「生命の物理的基礎」の中で非常に的確に述べたため、その後のあらゆる発言は、このテーゼを不完全な形で繰り返したに過ぎない。ハクスリーによれば、生命物質の存在は、炭酸、水、アンモニアという特定の化学物質の存在に依存している。これらのいずれかが世界から取り除かれると、生命現象は終焉を迎える。これらは植物原形質の前駆体であり、植物原形質が動物原形質の前駆体であるのと同様である。これらはすべて生命のない物質であるが、特定の条件下で結合すると、原形質と呼ばれる複雑な物体が生じる。そして、この原形質が生命現象を示す。水、二酸化炭素、アンモニアと原形質の間には、ますます複雑化する化合物の系列に明らかな断絶はない。私たちは、様々な種類の物質を炭素、酸素、水素、窒素と呼び、それらの活動を物理化学的性質と呼ぶことにします。それならば、なぜ原形質という物質の活動については、それとは異なる言い方をする必要があるのでしょうか？

「水素と酸素を特定の割合で混合し、電気火花を流すとそれらは消え去り、その場所に、それらの重量の合計に等しい量の水が現れる。水の受動的および能動的な力と、水を生み出した酸素と水素のそれらの力との間には、わずかな均衡もない。……私たちは、これらをはじめとする多くの現象を水の性質と呼び、それらが何らかの形で水の構成元素の性質から生じると信じることに躊躇しない。私たちは、「水質」と呼ばれる何かが、水素酸化物が形成された途端にそれを支配し、水粒子を結晶の面や霜の小葉の間へと導いたとは考えていない。

「炭酸、水、アンモニアが消失し、その代わりに、既存の原形質の影響下で、生命を構成する物質と同量の物質が出現した場合、状況は何か変わるのだろうか？」

「確かに、構成要素の性質と結果として生じる物質の性質の間には、いかなる種類の一致も存在しない。しかし、水の場合も同様だった。また、既存の原形質の影響が全く理解しがたいものであることも事実である。しかし、酸素と水素の混合気体を伝わる電気火花の作用機序を完全に理解している人はいるだろうか？だとすれば、生命体の中に、それを生み出した非生命体には代表例も相関例もない何かが存在すると仮定することに、一体どのような正当性があるというのだろうか？」

40年以上にわたるあらゆる研究は、ハクスリーの時代には唯物論的生物学と呼ばれたこの主張に付け加えるべきことは何も残していない。当時、これは非常に不評な主張であったが、今ではむしろ流行となっている。読者は 1869年以降に語られ、書かれてきたあらゆるもの、さらには1912年の英国科学振興協会の声明とさえ比較してみれば、それが機械論的生物学の視点を、その後のあらゆる再表明よりもはるかに的確に表現していることがわかるだろう。唯一の違いは、後者が（ウィリアム・ジェームズが学術哲学について述べたように）やや陳腐化してしまったということだ。それらは、好奇心旺盛な一般の人々に何度も提示されてきたため、提示されるたびに新鮮さが少しずつ失われていったのである。

さて、ハクスリーの例は、生物の化学活動と無機物の化学活動の違いを考察する上で非常に良い導入となるので、もう少し詳しく見ていきましょう。では、酸素と水素の混合物の爆発と、緑色植物によるデンプンの光合成との違いは何でしょうか？

水の合成は、発熱化学反応の一例です。酸素と水素の混合物は、「擬似平衡」状態にあると考えることができます。これは、斜面に置かれた重りに例えることができます。

図8。
平面が滑らかに磨かれたガラス板で、重りが滑らかなガラスの塊だと仮定しましょう。平面を少しずつ傾けていくと、わずかな力で重りが滑り落ち始める角度が見つかります。さて、酸素と水素の爆発性混合物の場合、化学的な類似例があります。これらのガスは、通常の温度では全く結合しないか、あるいは「無限にゆっくりと」結合します。しかし、ごくわずかな刺激、つまり極めて微弱なエネルギーを必要とする電気火花によって、ガスの反応が始まり、すべてが水蒸気に変化するまで続きます。この反応では、大量のエネルギーが熱として放出されます。この熱は、爆発で発生した蒸気から凝縮した水粒子の運動エネルギーに変換され、これらの粒子は周囲の温度になります。爆発混合物の中に存在し、仕事をする能力を持っていたエネルギーは、生成された水の運動エネルギーとして依然として存在しますが、もはや自然な仕事のプロセスには利用できません。

二酸化炭素と水がデンプンになる一連の反応の一般的な性質を見てきました。そして、デンプンはまず溶解し、植物に取り込まれたアンモニアまたは硝酸塩と結合して原形質になります。これは、利用可能なエネルギーが吸収されて蓄積され、仕事をする力を保持するという点で、先ほど説明した反応とは異なります。これは、ごくわずかな刺激によって開始できる反応ではなく、生成された生体物質に潜在エネルギーとして表されるのと同量のエネルギーが、反応が起こるために必要とされる反応です。最初の反応はそれ自体で起こり得る反応であり、17 2番目の反応は、それが起こるために補償的なエネルギー変換を必要とする反応です。最初の反応ではエネルギーが散逸し、2番目の反応ではエネルギーが蓄積されます。

こうして我々はエネルギー論の第二原理とその限界について考察するに至ったが、この議論に入る前に、生物の活動の性質について考察する必要がある。

「代謝」という用語は、生物の生体物質で起こる物理化学的変化の総体を指します。生理学の文献では、通常、代謝変化は 2 つのカテゴリーに分類されます。(1) 同化作用。この過程では、比較的エネルギーの少ない単純な化学化合物が、比較的多くの利用可能なエネルギーを含み、したがって仕事をすることができる、はるかに複雑な物質へと構築されます。同化作用を構成する変換には、形成された物質に潜在エネルギーとなるエネルギーを説明するために、対応する補償的なエネルギー変換が伴わなければなりません。緑色植物による二酸化炭素と水からのデンプンの形成は、このような同化作用であり、補償的なエネルギー変換は、植物細胞によるエーテルからの放射線の吸収です。植物におけるもう 1 つの同化作用は、土壌から吸収されたアンモニアまたは硝酸塩、および緑色細胞で生成されたデンプンから形成される可溶性炭水化物からのアミド物質の形成です。

クロロフィル含有生物の典型的な活動は同化作用である。その生物は、緑色の陸上植物、海洋の緑藻、紅藻、褐藻、黄緑色の珪藻、黄色、緑色、赤色、褐色のペリディニア類、その他の全植物性原生動物、ホヤ類、軟体動物、棘皮動物、多細胞動物、蠕虫類、または「共生藻類」（すなわち、何らかの植物のクロロフィル含有細胞）を含むサンゴである可能性がある。動物と共生し、その組織に組み込まれた生物）。これらのすべての場合において、このクロロフィル物質の存在は、二酸化炭素と水がデンプンに合成される補償エネルギー変換を行う能力を生物に与えます。この変換が何であるか、二酸化炭素と水が炭水化物になる過程がどのようなものかは、正確にはわかっていません。無機物質に当たる太陽放射は、一部が反射され、一部が吸収されます。吸収された部分は、物質を燐光にするような形で変化したり、光が写真乾板に当たるときのように化学エネルギーに変換されたりしますが、一般的には熱に変換されます。しかし、緑色植物では、放射が熱に変換されることはなく、少なくとも加熱は非常に小さく、直接的または間接的に合成されるデンプンの潜在的な化学エネルギーに伝わります。放射を吸収し、それを補償変換に利用するこの能力は、原形質の一般的な特徴とみなさなければなりません。確かに、現在ではクロロフィル体を含む細胞に特化しているが、クロロフィルを持たない動物の組織にも存在する可能性を示唆する兆候がある。

動物体内では、他にも同化作用による変化が起こる。腸管から吸収される食物は、解離作用を受けた物質であり、その性質上、吸収および再構成が可能となる。高等動物におけるこれらの同化作用は例外的なものであり、その有用性は、これらの変化によって物質が体液によって輸送されることが可能になるという点にある。

（２）動物の体内の異化作用は、植物の体内の同化作用と発生頻度が一致する。これらの変化では、複雑な化学物質が比較的単純な物質に変化し、同時に、含まれているエネルギーも並行して変化し、熱エネルギーや機械エネルギーの形に変化するが、一部は散逸する。消化管に取り込まれた食物はこのように分解されるが、その程度は非常に限られている。タンパク質は解離または分解されてアミド物質になり、脂肪は脂肪酸とグリセリンに解離する。これらの過程でエネルギーが散逸し、消化管の内容物を温める以外に何の役にも立たないことは疑いないが、このエネルギー変換は完全には解明されておらず、健康な動物と完全な食物が与えられた場合、消化過程で必ずエネルギーが失われるのかどうかは疑問である。後者の反応は、エネルギーを放出しながら複雑なものから単純なものへと進む化学変化の範疇には属さず、むしろ複雑な分子の構成要素の再配列を伴うものであり、その過程では内包するエネルギーの量は変化しないと考えられる。これらの過程には酵素の作用が関与している。

酵素は現代生理学理論において重要な役割を果たしており、詳細に検討する必要があります。触媒作用として知られる現象を考察することで、酵素活性という一般的な概念に具体的な意味を与えましょう。金属プラチナは、白金黒と呼ばれる非常に微細な状態にまで粉砕することができます。この状態では、酸素と水素は白金黒と接触すると爆発し、石炭ガスと空気の混合物は発火する。この反応は、多くの人が目にしたことがある小型ガス灯装置に利用されている。また、少し離れた白金線を水に浸し、その間に強力な電流を流すと、白金線から金属が剥がれ落ち、コロイド状の白金という目に見えない粉末状になる。このコロイドを含む液体は、他の物質に化学変化を引き起こす力を持つ。通常であれば起こらない、あるいは少なくとも非常にゆっくりとしか起こらない変化である。

一般的に、白金黒やコロイド状白金などの触媒は、次のような特徴を持っています。(1) 少量で、作用を受ける物質の大量（理論的には無限）な変化を引き起こすのに十分である。(2) 触媒の性質と量は、反応の開始時と終了時で同じままである。(3) 触媒は他の物質で反応を開始させることはなく、その反応が起こる速度に影響を与えるだけである。場合によっては反応を開始することもあるが、そのような場合は、反応が非常にゆっくりと進行するため知覚できないと考えられる。(4) 反応の最終状態は触媒によって影響を受けず、相互作用する物質の性質のみに依存する。(5) 最終状態は触媒の性質や量によって影響を受けず、異なる触媒を使用した場合、または同じ触媒を大量または少量使用した場合でも同じである。最後に、触媒作用の現象は普遍的であるように思われる。「おそらく、触媒作用によって影響を受けない化学反応はなく、触媒作用によって影響を受けない物質はない」とオストワルドは言う。触媒として作用できない元素、または化合物。」18

酵素とは、生物によって生成され、化学反応に影響を与え（促進または抑制する）作用を持つ物質です。酵素そのものは組織中に存在する必要はなく、必要に応じて酵素になることができるチモーゲンとして存在します。酵素は活性である必要はなく、同時に生成される別の物質であるキナーゼによって「活性化」される必要がある場合もあります。多くの酵素には抗酵素が関連しており、これは対応する酵素が行ったことを元に戻す物質です。最後に、おそらくほとんどの酵素は可逆的であり、つまり、ある物質に変化をもたらす場合、反対の変化ももたらすことができます。この意味は後ほどより明確になります。私たちは酵素を「物質」または「作用剤」と呼んできましたが、それらが明確な化学化合物であるとは断言できません。生化学者が酵素を調製する際に得るものは、触媒特性を持つ液体、グリセリン、またはその他の抽出物です。白金黒のような実際の触媒物質は、この液体からは得られません。白い粉末が得られるかもしれませんが、これは通常タンパク質組成であることが判明します。これは実際の酵素そのものではなく、酵素に付随する不純物です。現在、生理学者によって「単離」された非常に多くの酵素は、酵素活性という概念の本来の単純さをむしろ破壊し、オストワルドが触媒について述べたことと並行する主張を示唆しています。すなわち、あらゆる組織物質は、起こりうる反応に影響を与える可能性があるということです。他の組織物質も同様である。しかし、純粋化学では触媒作用の現象において明確に既知の化学化合物を扱う必要があるのに対し、生理学では酵素を扱う際にそうとは言えない。類推によって、酵素は明確なタンパク質、あるいはそれらに関連する化学物質である可能性が高いと言えるが、これは明確に証明されておらず、酵素活性の現象はエネルギー変換の他のカテゴリーに属する可能性もある。

いずれにせよ、この概念は生物の反応を説明する上で有用であり、哺乳類の腸における脂肪の消化と吸収を例に挙げればよくわかる。この過程はタンパク質の消化よりもよく知られているように思われる。中性脂肪は、例えばオレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの酸性基がグリセリンと結合したものである。膵臓または腸の酵素の作用は、この脂肪塩を解離することである。後者の式をGFと表そう。Gはグリセリン塩基、Fは脂肪酸である。

GF G + F

つまり、この酵素は中性脂肪をグリセリンと脂肪酸に解離させることができるということです。この作用は平衡状態に達するまで続き、平衡状態では各基が一定量存在し、未変化の中性脂肪も一定量存在し、これらの比率はさまざまな要因によって決まります。この平衡状態に達すると、酵素は実際にさらに多くの中性脂肪を分解し続けますが、これは可逆的な酵素であり、すでに分解されたグリセリンと脂肪酸を再結合させて中性脂肪を形成する作用も持ちます。条件は、したがって、混合物の組成が一定に保たれる状態に達する。

食後には腸内に解離脂肪が存在するが、腸壁には中性脂肪しか存在しない。脂肪自体は腸壁を構成する細胞を通過できないが、解離したグリセリンと脂肪酸は腸液に溶けるため通過できる。腸壁の細胞には脂肪分解酵素も含まれていると推測される。細胞内のこの酵素は、グリセリンと脂肪酸が細胞内に入るとすぐに作用し、これらの基を再び中性脂肪に再結合させる。上記の式は今度は右から左に読み替えることになる。しかし、時間が経つと細胞内のこの反応も逆転し始める。新しい条件下で化学平衡状態に達すると、酵素が合成された中性脂肪を分解し始めるからである。すると、脂肪酸とグリセリンは細胞から隣接するリンパ流または血流に拡散していく。中性脂肪も細胞からこれらの液体に移行するかもしれないが、確証はない。いずれにせよ、脂肪分の多い食事の後には、リンパ液や血液中に微細な脂肪球が大量に蓄積される。しかし、血液中には脂肪酸やグリセリンが存在しないのはなぜだろうか。血液中にはリパーゼ（脂肪分解酵素）も含まれているのに。その理由は、抗酵素が産生されるか、あるいは酵素がザイモイド状態になるかのどちらかであると考えられる。また、なぜ脂肪は組織に蓄積されるのだろうか。ここでも、他の考察から体内のほぼあらゆる場所に普遍的に存在すると考えられる酵素の活性が、何らかの手段によって阻害されていると推測される。

純粋化学で研究できるような触媒剤の概念は、消化、吸収、脂肪の消化の場合に適用しましたが、ほぼ同じ一般的なスキームは、体内の他の多くのプロセスにも適用できる可能性があります。明らかに、これによってこれらのプロセスを物理化学反応の観点から記述できますが、最終的には、キナーゼによる適切なタイミングでの酵素の活性化、抗酵素の作用、酵素のザイモイドへの移行など、当初の概念に含まれていなかった反応の存在を仮定せざるを得ないことは明らかです。これらのことがなぜそのように起こるのかはわかりませんが、問題全体がこれらの反応に移ります。

同様に、液体の浸透と拡散という純粋に物理的なプロセスを動物体内の物質循環に適用します。これらのプロセスの性質は読者にはおそらく馴染み深いものですが、拡散とは、何らかの物質が溶解した液体が膜を通過することを意味し、浸透とは、溶媒（ただし、それに溶解した物質ではない）が「半透膜」を通過することを意味することを思い出すと役立つかもしれません。溶媒（例えば水）の分子は膜（毛細血管またはリンパ管の壁）を通過しますが、溶媒に溶解した物質（例えば塩）の分子は通過しません。食塩水の濃い水溶液が血流に注入されたと仮定しましょう。何が起こるかというと、浸透が起こり、周囲のリンパ腔の水が血流に移動します。これは、リンパ腔内の塩の濃度がリンパ液中の塩の濃度よりも高いためです。この間、毛細血管の壁は半透膜として機能し、水分子は通過させるが、塩分子は通過させない。しかし、すぐに浸透の過程は拡散の過程に取って代わられ、塩分子は毛細血管壁を通過してリンパ液に入り、体外に排出される。

拡散や浸透といった純粋に物理的なプロセスは動物の体全体で起こり、食物、分泌物、排泄物が血液からリンパへ、あるいはその逆、リンパから細胞質や腺腔へなど輸送される手段であることは疑いようがありません。しかし、非常に多くのプロセスにおいて、細胞自体の活動が重要な役割を果たしていることもまた事実です。あらゆる物理的要因を考慮に入れた後でも、特定のプロセスが細胞の働きに帰着する場合さえあります。これを理解するためには、よく知られた器官の働き方を考察する必要があります。そして、メカニズムとして捉えた器官の最良の例は、哺乳類の顎下腺です。

図9.
では、このメカニズムとは何で、どのように作用するのでしょうか？この腺は複合管状腺であり、その内部腔は口に開口する導管に伸びています。腺で生成された唾液はこの導管から分泌されます。血液は顔面動脈の枝によって腺に運ばれ、腺内を循環した後、リンパ液は頸静脈の血管によって運ばれる。リンパ腺には2つの神経が分布している。1つは脳神経の枝である鼓索神経、もう1つは交感神経である。リンパ液は小さな血管を通ってもリンパ腺から排出される。

さて、生きた動物でこのメカニズムをすべて明らかにして実験を行ったとしましょう。鼓索神経を刺激すると、サラサラとした水っぽい唾液が大量に分泌されますが、交感神経を刺激すると、粘り気のある濃い唾液が少量分泌されます。なぜでしょうか？詳しく調べてみると、鼓索神経には小動脈を拡張させる線維が含まれており、腺を通る血流が増加します。一方、交感神経には動脈を収縮させる線維が含まれており、血流が減少します。これが、「鼓索神経由来の唾液」は豊富でサラサラしているのに対し、「交感神経由来の唾液」は少なく、濃いという事実を説明しています。かつては、鼓索神経には腺を刺激して水っぽい唾液を分泌させる線維が含まれており、交感神経には腺を刺激して粘液状の唾液を分泌させる線維が含まれていると考えられていました。しかし、これは事実ではありません。両方の神経には同じ種類の分泌線維が含まれているが、その他の線維の違いは主に動脈に対する作用の仕方が異なる点にある。

唾液の分泌は単に血流の問題である、つまり動脈血流が豊富であれば唾液も豊富に分泌され、血流が乏しければ唾液も乏しくなる、という考え方が実際にかつては考えられていた。確かに分泌は血液供給に依存するが、それだけではない。もしそうであれば、このプロセス全体は非常に単純な機械的プロセス、つまり血液から唾液が血管の薄い壁や尿細管の壁を通して濾過または拡散されるプロセスとして考えられるかもしれない。腺腔内へ。もしそうであれば、腺内の液体は血液の液体部分である血漿と組成も濃度も同じになるはずです。しかし実際には組成が異なり、濃度もそれほど高くありません。さて、多くのことがその作用に基づいている浸透圧は、腺内の液体は血管内の液体よりも濃度が低いので、血液から腺へではなく、腺から血液へ水が移動するはずなので、役に立ちません。また、導管を結んで唾液が漏れ出ないようにしても、腺腔内の唾液の静水圧が血管内の液体の静水圧よりもかなり高い場合でも、分泌は続きます。さらに、動脈を結んで血流を止めても、しばらくの間は唾液の分泌が続くことがあります。

したがって、考えられる唯一の物理的要因だけでは分泌を説明することはできません。分泌は実際には、神経によって刺激された個々の細胞の働きです。分泌を促す刺激を受けている最中に腺の体積を測定すると、腺は小さくなっていることがわかります。しかし、刺激を受けている間、血管は拡張しているため、構造全体の体積は大きくなるはずです。明らかに、腺の物質の一部は分泌物として導管を通して排出されています。

腺の細胞を様々な状態で観察すると、原形質自体の性質とは異なる物質の顆粒が細胞内に形成されていることがはっきりとわかる。これらの顆粒は分泌中に膨張し、その内容物を導管に放出する。細胞質の性質や核にもさらなる変化が見られ、これらすべては、刺激の結果として細胞の原形質が変化することを示している。特定の物質が細胞から水分が引き抜かれることで、いわばこれらの物質が管に洗い流され、その後、細胞は血管から水分とともに滲み出るリンパ液から新鮮な栄養物質を吸収します。したがって、一連のプロセス全体の特徴的な部分は、細胞自身によるこの物質の処理であり、血管の口径の変化や血液とリンパ液の流れの変化は副次的なものです。唾液の分泌過程では、血液の化学物質からエネルギーが吸収され、浸透圧の高い領域から低い領域へ水が移動します。酸素と窒素は、もちろん他の元素とともに、分泌のために動脈血流から引き抜かれ、二酸化炭素やその他の物質は静脈血とリンパ液に放出されます。

こうして問題は、神経系や循環系の過程で起こる機械的な事象から、腺管の細胞内で起こる物理化学的な事象へと後退し、結果としてはるかに不明瞭になる。確かに、これらの細胞内代謝変化を物理化学反応という観点から、ある意味で記述する仮説を立てることは可能であり、疑いなく、このような反応は細胞内で起こるに違いない。しかし、もしそのような仮説を、提案された機械的な仮説と同じくらい容易に検証できるとしたら、それはより自己完結的であると言えるだろうか？19

刺激感受性と収縮性は、生物の一般的な性質である。これらの性質は、アメーバやゾウリムシが様々な刺激に対して過敏であること、前者の動物の仮足の動き、後者の繊毛の動き、高等動物の神経過敏性、刺激を受けた際の筋肉の収縮などによって例示される。これらは、生きた原形質の基本的な性質または機能の一部であり、その研究は極めて重要であり、生物の活動という問題の核心へと私たちを導く。当然のことながら、生理学者は刺激感受性と収縮性を物理学の観点から説明しようと試み続けてきたが、これらの現象で実際に起こることは制御された物理化学反応であると確信できるとしても、その正確な性質について確実に知っていることは極めて少ないことを忘れてはならない。

神経インパルスの性質とは何でしょうか？例えば、光が網膜の錐体細胞に当たるとき、皮膚の「熱スポット」にある神経終末が温められるとき、あるいは電流を流す電線がむき出しの神経に接触するときなど、受容器官が刺激されると、刺激された場所から伸びる神経にインパルスが発生します。そして、受容器官または神経自体に最小限の刺激によって伝達されたエネルギーとほぼ同じ量のエネルギーが神経に沿って移動すると考えられます。では、どのようにしてそのエネルギーが移動するのでしょうか？実験の結果、いくつかの重要な事実が明らかになった。(1) 刺激は一定の範囲内で可変の速度で伝わる。例えば、毎秒 8 メートルから 30 メートルまでである。(2) 温度が上昇すると、刺激の伝わり速度は速くなる（一定の限界まで）。(3) この刺激の伝わりに伴って神経物質に明確な化学変化が生じることを証明するのは難しい。二酸化炭素が生成されると言われているが、これは確実には証明されていない。(4) 刺激の結果として神経に電流が発生する。(5) 熱は発生しない、あるいは少なくとも温度上昇があったとしても 0.0002 °C 未満である。

したがって、神経インパルスの伝播には物理的変化が伴うことはほぼ確実である。なぜなら、神経インパルスには温度に依存する一定の速度があり、神経の物質内でも電気的変化が生じるからである。この電気的変化こそが実際の神経インパルスなのだろうか？インパルスの速度は導体を伝わる電気的変化の伝播速度よりもはるかに遅いため、そうである可能性は低い。さらに、インパルスの伝播には測定可能な熱発生は伴わないが、劣悪な導体を流れる電気は熱を発生させ、エネルギーを散逸させるはずである。では、これは化学的変化なのだろうか？もしそうであれば、エネルギー変化が熱力学的変化であるならば、神経物質内で代謝を観察できるはずである。しかし、代謝変化が実際に起こるかどうかは全く確実ではない。それにもかかわらず、神経の軸円筒の物質の化学的特殊性を考慮すると、物理化学的変化が実際に伝播している可能性が高いように思われる。神経インパルスの伝播速度は、化学物質の爆発的変化の速度と同程度の大きさである（「爆発」という用語は化学的な変化を意味する）。（燃焼ではなく崩壊）。長いダイナマイト棒、ピクリン酸、またはゆるく詰められた綿火薬の長い束の一端を打撃によって爆発させると想像すると、これらの物質の化学的崩壊の伝達は棒などに沿って伝わり、その速度は物質の物理的状態によって確実に変化します。ダイナマイト棒や溶融したピクリン酸では高速ですが、ゆるく凝集した綿火薬の束やピクリン酸粉末の痕跡では低速です。神経に沿ってインパルスが伝わるとき、神経ではこのようなことが起こるのでしょうか？明らかにそうではありません。神経の物質は著しく変化しないのに対し、爆発物質の物質は他の化学相に変化するからです。そこで、神経線維における変化として、何らかの化学成分の可逆的な変換を想像してみましょう。

（２）
（１）
: a + b : a + b : a + b : a + b : a + b
:
:

:
: c + d : c + d : c + d : c + d : c + d
:

線維の物質は、可逆的に物質c + dに解離する物質a + bから構成されている、あるいは少なくともそれらを含んでいると想像してみましょう。どの瞬間においても、またどの特定の物理状態においても、aとb がcとdに移行する量と、cとdがaと bに移行する量は等しくなります。平衡状態が保たれます。しかし、ここで刺激によって物理状態が変化するとします。刺激前は位相がa m + b n = c p + d r（接尾辞m、n、p、rはそれぞれa、b、c、dの濃度を表す）でしたが、刺激後は位相がa m 1 + b n 1 = c p 1 + d r 1となる可能性があります。これで神経物質の要素（1）はシステムを形成します。要素(2)の場合。(2)の条件はa m + b n = c p + d rであり、(1)の条件はa m 1 + b n 1 = c p 1 + d r 1ですが、これら2つが一緒に新しい平衡状態になり、この平衡状態は化学変化のオーダーの速度で神経線維全体に伝達されます。刺激が一定である場合(例えば一定の電流)、新しい平衡状態は線維の全長にわたって確立され、神経インパルスは瞬間的なものになります(この場合のように)。しかし、刺激が断続的である場合(断続的な電流、光振動、音振動)、間隔で以前の平衡状態が再確立され、神経インパルスは断続的になります(この場合のように)。変化の過程で全体として仕事は行われないだろう。ただし、変化した平衡状態が神経線維の終末部である効果器の物質（例えば、筋線維の物質や分泌腺の細胞など）に伝達される際に生じる仕事は例外である。おそらく、電気パルスが伝導性の低い物質を伝わる場合と同様に、ある程度のエネルギー散逸は生じるだろうが、神経線維の化学的性質に関する我々の知識によれば、この散逸量は次第に消失する傾向にある。

筋線維が収縮する際にも、これと類似した現象が起こると予想される。ただし、この場合はもちろんエネルギーが変換される。実際に何が起こるのかは正確には分かっておらず、現時点では筋収縮の性質に関する物理化学的仮説で、観察される現象すべてを正確に説明できるものはない。もちろん、収縮の化学的および物理的調査によって、いくつかの肯定的な結果が得られている。筋肉では、二酸化炭素がリンパと血流に放出され、筋肉が行う仕事量が増えると、この量も増加します。熱も発生し、これも仕事量が増えるにつれて増加します。グリコーゲンが消費され、乳酸が生成されます。最後に酸素が必要となり、活発に収縮している筋肉は静止している筋肉よりも多くの酸素を必要とします。これらの事実すべてを関連付ける明白な仮説は、筋肉物質が酸化され、その際に発生した熱が機械エネルギーに変換されるということです。「我々は、筋肉には、機械的変化中に放出されたエネルギーが運動を引き起こすために利用される何らかのメカニズムが存在すると想定しなければならない」と、最近の生理学の本は述べています。「これは、ガスエンジンで発生した熱エネルギーがメカニズムによって機械的な運動に変換されるのとほぼ同じである。」

さて、このようなことを仮定する必要があるでしょうか。まず、生命は存続し、酸素を含まない媒体に生息する多くの生物で機械エネルギーが生成されます。嫌気性生物はかなりよく知られていますが、それらの生物では吸入酸素中で組織物質が燃焼することによってエネルギーが生成されるとは考えられません。変温動物から取り出した筋肉は、酸素を含まない雰囲気中でも収縮を続け、二酸化炭素を生成し続けます。筋肉の疲労を除外した条件下で刺激を続けた後でも、収縮はすぐに停止するのは事実ですが、収縮が停止するのは酸素供給が遮断されたからでしょうか、それともこのような条件下で筋肉が死滅したからでしょうか。収縮中に何らかの複雑な化学物質が分解され、機械エネルギーと熱が生成され、二酸化炭素も生成されることはわかっています。後者のガスに含まれる炭素は、分解される筋肉物質に含まれる炭素とほぼ一致するが、これだけで、この物質が酸化されてその潜在的な化学エネルギーが機械エネルギーに変換されると言うことが正当化されるだろうか。明らかにそうではない。なぜなら、筋肉の複雑な代謝物質がより単純な物質に分解され、この変換でエネルギーが生成されると考えることも同様に可能であるからだ。これらのより単純な物質が有毒であり、生成されると同時に速やかに除去されなければならないと仮定しよう。酸素の役割は、それらを酸化して二酸化炭素に変換することかもしれない。二酸化炭素は無害な物質であり、血流によって速やかに運ばれる。酸素の役割は解毒作用であるというこの考え方は、今日でも一部の生理学者によって支持されており、多くの考察がそれを裏付けているように見える。例えば、「酸化酵素」の存在、つまり、そうでなければ起こらない酸化反応を引き起こす酵素の存在などである。このような酵素は非常に多くの組織に存在し、不活性な形で存在している場合が多く、作用するためには「キナーゼ」の働きが必要となるようだ。

生理学者の間では、筋線維は代謝中に発生する熱を機械エネルギーに変換する熱力学的装置であるという見解が一般的である。では、この変換はどのようにして行われるのだろうか？現時点で、どの仮説が他の仮説よりも説得力があるとは言えない。表面張力の変化が関与している、あるいは酸化によって発生する熱が筋線維に水分を吸収させて短縮させる、といった説が提唱されている。エンゲルマンは、ガット弦とコイルを流れる電流からなる人工筋肉を考案した。彼はワイヤーを用いて、単純収縮と破傷風の現象を再現した。しかし、これらの仮説のいずれかを検証するには、今後の研究が必要である。

ハクスリーが『生命の物理的基礎』を出版した当時、原形質が明確な化学物質であり、他の有機物質との違いははるかに複雑な点だけであるということに、おそらくほとんど生理学者は疑念を抱いていなかっただろう。しかし1880年、ラインケとローデヴァルトは植物原形質の物質分析の結果を発表し、この物質は実際には多数の真の化学化合物の混合物であり、単一の明確な物質ではないことを明らかにしたようである。これらの物質はすべて原形質とは別に、生命のない状態で存在することができ、それらを単純に混合しても生命反応を引き起こすことはほとんど不可能である。これらの結果に続いて細胞の形態学的研究、すなわち核の構造の発見などが進み、原形質の生命現象はその構造の結果であるという仮説に意見が傾き始めた。細胞の顕微鏡観察によって、例えばブッチリの「泡」や「泡状構造」のような明確な配置が明らかになったようである。しかし、原形質の泡状構造、すなわち胞状構造は、細胞を構成する物質の物理的な差異の単なる表現に過ぎず、表面張力などの現象に還元されることが容易に示された。人工原形質や人工アメーバが作られた。少なくとも、オリーブオイルと様々な物質の混合物が作られ、植物の茎とその枝の成長を模倣する結晶製品を作るのとほぼ同じように、原形質の多くの現象を模倣した。例えば、少量の石鹸水を振るだけでよい。フラスコに水を入れて観察すると、驚くほど生物体内の特定の結合組織の配置に似たものが現れます。もちろん、これらの人工的な現象は生物とは何の関係もありません。

しかし、生きた筋肉を乳鉢で砂と一緒にすりつぶすと、確かに何かが破壊されます。筋肉は収縮させることはできますが、崩壊後はこの力は失われます。確かに、何らかの構造、あるいは機構が破壊されたのです。しかし、筋肉物質と砂のペーストは、依然として何らかの生命活動を保持しています。なぜなら、一定の注意を払えば、無傷の筋繊維、あるいは生物全体が示す酵素活性の多くの現象を再現できるからです。したがって、機械的な崩壊は生物の活動の一部を消滅させますが、すべてではありません。しかし、筋肉ペーストをある一定の温度以上に加熱すると、それが示す生命現象の残滓は不可逆的に除去され、加熱によって機構が破壊されます。物理的な機構の場合、（少なくとも通常の温度範囲内では）このようなことは考えにくいですが、部分的に化学的な機構であれば、このように破壊される可能性があります。このように、原形質は機械的な構造を持っていますが、その生命活動のすべてが必ずしもこの構造に依存しているわけではないことがわかります。これらの活動が完全に発現するかどうかは、原形質物質が一定の体積または質量を有すること、そして特定の化学構造を有することに依存する。

生きた原形質が構造を持ち、単なる化学化合物の混合物ではないとしたら、それは一体何なのでしょうか？この点に関して、現在では2つか3つの物理化学的概念が有力視されています。コロイドと呼ばれる物質が化学者によって徹底的に研究されたとき、多くの注目が集まりました。生理学者によって彼らに支払われたため、生命は「コロイドの化学」と呼ばれ、酵素の研究後に「酵素の化学」と呼ばれ、細胞核と脳におけるリンの相対的な存在量が発見されたときに「リンの化学」と呼ばれたのと同様である。コロイド（例：糊）は、容易に拡散する結晶質（例：食塩水）とは対照的に、特定の膜を容易に拡散しない物質である。それらは、容易に可逆的にゲル化して再び液体になる（糊）か、不可逆的に凝固して再び液体にならない（アルブミン）溶液を形成する。明確な飽和点はなく、浸透圧（および派生特性）が低いなどであり、その分子は、物質の分子と溶媒の分子、または互いの組み合わせからなる複合分子、つまり分子集合体である。

コロイドは、一方では結晶質に、他方では粗い懸濁液（例えば、細かい泥を混ぜた水）へと、徐々に変化します。コロイドという概念を「懸濁物」と「乳化物」という概念に置き換えることができます。懸濁物とは、微細な粒子を含む液体です。粒子が個々の分子に分かれている場合は溶液、大きな分子の集合体に分かれている場合は懸濁液となります。液体中の物質自体が液体である場合、全体を乳化物と呼びます。これは一方では石鹸水に油を混ぜたような乳化物に近く、他方ではクロロホルムを水で振ったような混合物に近く、クロロホルムの液滴が容易に混ざり合って2つの液体層（クロロホルムと水）が形成されます。つまり、原形質には、何らかの構造を持ち、その中に特殊な原形質体（核、核小体、様々な種類の顆粒、クロロフィル、その他の色素体など）を含む粘性のある物質が見られる。懸濁状または乳化状の部分や物質を含む場合もあれば、真の結晶質溶液を含む場合もある。これらの構成物質の相は固定されておらず、活動中に互いに変化する。我々が知っていることから、これを「生きた化学物質」と呼ぶ根拠は何もない。分析してみると、これは単一の物質ではなく、真の化学物質の混合物であることがわかる。分析するためにはこれを殺さなければならないと言うのは無意味である。なぜなら、構造や活動を破壊することなく観察できることから、化学的に不均一であることが分かるからである。

これは一般生理学の教科書ではなく、私たちが選んだ生体内の物理化学反応の例は、生理学者が用いた化学的・物理的方法が、生体の活動をどの程度解明してきたかを示すために引用したものです。ここで検討すべき問題は、これらの物理化学分析の結果が、生体の機能を完全に説明しているかどうかです。独断的なメカニズム論は、迷うことなく「はい」と答えます。

これまで挙げたいくつかの典型的な例からも明らかなように、生理学的分析は、生物の活動を化学的および物理的反応に分解するものである。そうでなければどうなるだろうか？化学的および物理的な調査方法が、化学的および物理的な結果以外のものをもたらすはずがない。これらの方法が生物の研究に一貫して適用できるという事実は、その適用がそれは妥当であり、生命における物理化学的活動を認識することは正当である。しかし、これらの結果が、私たちが期待できるすべてなのだろうか？

ここで、ベルクソンが生物の生理学的分析と映画の作用を比較した、示唆に富む考察に目を向けてみましょう。例えば、疾走する馬を写真に収め、それらを重ね合わせると、動物の四肢の協調運動のあらゆる様相が浮かび上がります。しかし、この模倣された動きに含まれるのは、静止状態だけです。一連の静的な状態から、流れが生じているように見えるのです。しかし、もし私たちが、例えば1週間という時間を5分に短縮できるとしたら――知覚活動を加速できるとしたら――映画の映像を、まさにその通りの姿――一連の静止した姿勢、それ以上のものではないもの――として捉えることができるのではないでしょうか。それはまさに錯覚ではないでしょうか。さらに、映画の動きの方向を逆転させると、私たちは、最初にそれらが表していた現実とは全く異なる何かに、これらの静止画を統合することになります。そして、このような手法によって、映画館の喜劇における錯覚や逆説的な効果が生み出されるのです。では、生物の活動の生理学的分析において、これと非常によく似たことをしているのではないでしょうか。動物の最も単純な機能でさえ複雑であるため、一度に1つか2つの側面しか考慮できず、残りはすべて恣意的に無視されます。顎下腺がどのように唾液を分泌するかという問題を考察する際には、血液、リンパ、分泌物の静水圧、浸透圧、拡散性、血管運動作用、その他多くのことを調査する必要があることがわかります。これらの反応のうち1つ、または可能な限り多くの反応を一度に調査し、その結果をつなぎ合わせて分析します。全体として不可分なプロセス全体の活動を再現するために、それらを一体化させる必要がある。しかし、そうすることで、生物の分離した活動の要素に、何か新しいもの、つまり出来事の方向性や順序を導入してしまうのではないだろうか？それぞれの基本的なプロセスは、まさに適切なタイミングで起こらなければならない。

生物の活動が物理化学的要素から成り立っていると言う権利は、私たちにはあるのだろうか？曲線が無限に小さな直線から成り立っていると言う権利と何ら変わりはない。ベルクソンの例えを、本質的ではない修正を加えて採用してみよう。

図10。
曲線 1-8 は、手と腕と目を一つの不可分な動きでフリーハンドで描く線です。これは、同様の方法で描かれた他のどの曲線も正確には似ていないという意味で、ユニークで個性的なものです。これを数学的に調べてみましょう。この曲線のごく小さな部分（要素と呼ぶことにしましょう）を選ぶことができます。そして、これらの要素は、十分に小さければ、直線とほとんど違いがありません。これらの直線をそれぞれ両方向に伸ばしてみましょう。すると、それは曲線の接線となり、実際に数学的な一点（図の点 1-8）で曲線と一致します。接線は曲線と共通点を持っていますが、無限に小さな接線の列は曲線を再現できるでしょうか？明らかにできません。接線の方程式はax + bの形になりますが、曲線自体の方程式は全く異なり、x をxのべき乗、またはxの超越関数として含んでいます。この調査で得られるのは曲線の導関数であり、曲線をその要素から再現するには導関数を積分する必要があります。つまり、解析的な操作とは異なる種類の操作を実行する必要があります。さて、この例では、生命の物理化学的分析との類似性以上のものがあることは間違いありません。生物の活動は生化学的な活動（曲線上の基本的な直線）に還元され、これらの反応のそれぞれは生命と共通点があります（生命に接しており、一点で接しています）。しかし、生命をその物理化学的導関数から再構成しようとすると、後者を積分する必要があり、そうすることで物理学の境界を超えてしまいます。ちょうど数学関数を積分すると必然的に「無限に小さい」という概念を導入するのと同じです。

生物のあらゆる生命機能を分解する物理化学反応は、それぞれ生命機能と何らかの共通点を持っている。しかし、それらの単なる総和は機能ではない。生命機能を再現するには、これらの反応を協調させ、方向付けなければならない。あらゆる生理学的研究において、我々は一定のところまで完璧な成功を収めて進めてきた。したがって、いわば唾液分泌機能の要素は、（1）血圧、（2）腺管腔内の分泌物の静水圧、（3）血液およびリンパに溶解した物質のこれらの血管壁を通じた拡散性、（4）同じ物質の浸透圧、および（5）腺細胞は「分泌神経の発火」によって刺激される。しかし、これまでに行われた調査（哺乳類の生理機能の中で唾液腺ほど根気強く研究されてきた部分はない）は、今のところ、これらの要素に基づいてその機能を完全に説明できていない。結局、分泌は細胞内プロセスに起因するものとし、腺細胞内に形成される分泌液滴の形成に関して、浸透圧、拡散性などのプロセスを再び持ち出すことになる。私たちは、これらの細胞内プロセスの性質について論理的な仮説を立てざるを得ないが、細胞物質内で起こることの多くは、今のところ物理化学的な調査の範囲を超えているため、私たちの仮説は検証するのと同じくらい反証するのが難しいだろう。

さて、ハクスリーが緑色植物の活動と、酸素と水素の混合物に電気火花を通した際に起こる化学反応を比較した点に戻りましょう。「生命の物理的基礎」に関する講演は1869年に出版されました。1852年にはウィリアム・トムソンが「自然界におけるエネルギー散逸の普遍的傾向について」という論文を発表し、その1、2年前にはクラウジウスがカルノーの法則を熱の運動論に適用していました。したがって、エネルギー論の第二原理は当時すでに正確に定式化されていましたが、生物学的考察におけるその重要性はハクスリーには認識されておらず、1869年以降、ほとんどの生物学者にも一般的に認識されていません。では、ハクスリーの比較は何を示しているのでしょうか？明らかに、酸素と水素の混合物の爆発で起こる物理的変化は、光合成で起こる変化とは異なる方向に向かっているということです。緑色植物によるデンプンの分解。一般的に言えば、化学活性、すなわち化学反応が起こる可能性は、エネルギー論の第二法則の一例である。エネルギーは高電位状態から低電位状態へと移動する。この電位変化が可能であれば、化学反応が起こる。

こうした変化のすべてにおいて、エネルギーは散逸します。これは具体的にどういう意味でしょうか？それは、一般的に言えば、化合物の位置エネルギーは運動エネルギーに変換される傾向があり、同時に、系を構成する物体の運動エネルギーの強度係数の差は最小になる傾向があるということです。酸素と水素の混合物には、(1)分子の位置による位置エネルギー（O分子とH分子が分離している）、(2)分子の運動エネルギー（ガス塊の中で動き回っている）という2種類のエネルギーがあります。爆発後、O分子とH分子の分離によって得られた位置エネルギーは消滅しますが（分子が結合して水を形成したため）、爆発によって高温の水蒸気が生成されるため、運動エネルギーは大幅に増加します。しかし、この水蒸気は隣接する物体に熱を放射するか、それを包む外層と直接接触して冷却されます。したがって、爆発のエネルギーは隣接する物体に分配され、後者の温度が上昇します。しかし、これらもまた熱を放射し、他の物体に伝導するため、発生した熱は無限に拡散していく。

したがって、すべての物理化学変化の一般的な効果は熱の発生であり、この熱は物理化学変化が起こる物体のシステム全体に分布する傾向がある。エネルギーは運動エネルギーの状態に移行し、すなわち、熱が伝達される物体の分子の運動のことである。この分子運動は固体で最も小さく、液体で最も大きく、気体で最も大きい。固体、液体、気体が接触して複雑な系を形成すると、それらの分子の運動エネルギーは、系の定数に応じて一定の方法で分配される。この再分配の後、これらの分子の運動エネルギーはそれ以上のエネルギー変換に利用できなくなるため、系における現象や変化は停止する。系の各部分の間には、もはや有効な物理的多様性は存在しない。

エネルギー散逸というこの概念は、少なくとも物理系に適用されるような一般性をもって生物に適用することはできないことがわかった。なぜだろうか？それは、この概念が不健全だからでも、生物の物質中で起こる物理化学反応が無機系で起こる反応とは異なる次元だからでもない。両者は同じ次元である。エネルギー論の第二法則には限界があり、この法則をこれらの限界を無視して有機的な現象に適用すると、無機的な現象ほど生物の活動をうまく説明できなくなるのである。

では、これらの制約とは何でしょうか？まず、熱力学の法則はある一定の大きさの範囲の物体に適用されることに注意する必要があります。少なくとも、数学的調査の可能性（もちろん、すべてはこの可能性に依存します）は、質量、エネルギー、時間の「微分要素」に限定されます。微分積分法の手法は厳密には適用できないため、「有限の大きさ」の物体や時間間隔に数学的解析を適用することはできません。しかし、分子は非常に小さいため（1立方センチメートルの気体）、物体、液体、気体のごく小さな部分でさえ、微積分に必要な極めて小さな寸法に近似するほど膨大な数の分子が含まれている可能性がある。

当然ながら、個々の分子を調査することはできません。仮に実験手法を用いて個々の分子を調査できたとしても、密度、圧力、体積、温度といった概念は意味をなさないでしょう。したがって、物理学は分子の集合体に基づいており、物体の性質は、同じ物体を構成する分子の性質とは異なります。温度や圧力といった概念は統計的なものであり、多数の分子の平均的な性質に適用されるものです。

図11。
このことを最もよく説明できるのは、マックスウェルの有名な「選別する悪魔」のフィクションを考察することである。壁が熱を伝導しない容器にガスの塊が入っていると想像してみよう。この容器にも非伝導性の仕切りがあり、その仕切りには分子よりも面積が大きく、分子の平均自由行程よりも小さい開口部があるとしよう。このガスの塊は、分子の平均運動速度に比例する一定の温度を持っている。第二法則によれば、外部から系に仕事が加えられない限り、系の低温領域から高温領域へ熱が伝わることはなく、また、同様の条件がない限り、ガスや液体の塊に温度の不均一性が生じることもない。しかし、「ある存在を想像してみよう」とマックスウェルは言う。「その能力は非常に鋭敏で、あらゆる分子の動きを追跡できる。そのような存在は、その属性が依然として我々の属性と同様に本質的に有限であるにもかかわらず、現在我々には不可能なことを成し遂げることができるだろう。」20気体の温度は分子の速度に依存し、気体のどの部分でもこれらの速度は大きく異なる。仮に悪魔が平均速度よりもはるかに速い速度で移動する分子が近づいてくるのを見たとしよう。すると悪魔は開口部の扉を開け、−から+へ通過させるだろう。一方、平均速度よりもはるかに遅い速度で移動する分子が近づいてくると、悪魔はそれを+から−へ通過させるだろう。このようにして悪魔は高速の分子と低速の分子を選別する。しかし、容器のどちらの区画でも分子間の衝突によって個々の速度の多様性が絶えず生み出され、このようにして+と−の間の温度差は絶えず増大するだろう。したがって、同等の仕事が費やされることなく、熱は低温領域から高温領域へと流れることになる。

さて、科学に悪魔学を持ち込むべきではないので、マックスウェルのこの創作が神秘主義、あるいはそれに類する忌まわしいものの匂いを帯びないように、その根底にある考え方を全く異論のない言葉で述べよう。物理学の結論は、個々の分子の運動を制御できないという仮定に基づいている。気体、液体、あるいは固体の塊の中では、分子は自由に動き、実際に動いている。それぞれの分子の速度と自由行程は大きく異なる。これらの運動と経路は、もし私たちがそれらをそのように呼ぶのが適切でしょう。物理学は統計的な平均速度と自由行程のみを考慮します。物理現象の不可逆性、エネルギーが自己散逸する傾向があるという事実、熱力学第二法則は、マクスウェルの悪魔が想像の中にのみ存在するという仮定に依存しています。今、私たちは経験に訴えなければなりません。物理現象が一方の方向にのみ向かうべき先験的な理由はありません。例えば、固体鉄が大気にさらされると溶融するような宇宙の状態を想像することは可能です。そのような状態では、生物は老齢から誕生へと逆方向に成長し、未来を意識的に認識しながらも過去の記憶は持たないでしょう。しかし、経験は現象が一方向に向かおうとする傾向があることを示しています。ただし、この経験は実験物理学の経験であり、後者の科学にはマクスウェルの悪魔は存在しません。さて、生理学は物理学から実験方法だけでなく、熱力学の基本概念も借用しています。したがって、（生理学によれば）生物は個々の分子の動きを制御することはできず、生命活動は不可逆的である。しかし、地上生命のプロセス全体は可逆的、あるいは可逆的である傾向があることが分かっている。したがって、生物が、そうでなければ協調性のない個々の分子の動きを制御できるという証拠を探さなければならない。

非常に小さな物質粒子のブラウン運動は生物学者にとって非常に馴染み深いので、説明する必要はないだろう。それは間違いなく、粒子が懸濁している液体の分子の衝突によるものである。平均速度を超える速度で移動する分子の集団が、粒子の片側と反対側に衝突し、それによってブラウンが生命だと考えた独特の震えが生じる。粒子がそのような影響を受けるためには、ある一定のサイズ以下でなければならない。このようなサイズの生物は存在するのだろうか？多くの桿菌がブラウン運動を示すことから、間違いなく存在する。また、超微細生物が存在すると考える根拠もある。さらに、機械論的仮説では、「バイオフォア」と呼ばれる、より複雑な有機化合物の分子と同程度の大きさの生物が存在する。これらはすべて、懸濁している液体の分子衝突の影響を受けるはずである。高速分子の衝突と中速分子の衝突を区別できるのだろうか？また、前者の余剰エネルギーを利用できるのだろうか？物理学者たちは、この可能性を示唆している。ポアンカレは、ブラウン運動において「マックスウェルの悪魔が働いているのをほぼ見ることができる」と述べている。

この提案は単なる憶測ではなく、実験可能な範囲内にある。実験的に証明するには、断熱された原栄養細菌の培養液の温度が、細菌の増殖に伴って低下することを示すだけでよい。

ブラウン運動に精通している生物学者たちが、その計り知れない重要性を見抜けなかったのは、奇妙なことではないだろうか？統計的手法と個別的手法の区別に精通している生物学者たちが、物理学者たちがその区別を指摘した際に、それを理解できなかったのは、奇妙なことではないだろうか？人間の努力のほとんどが、自然の作用やエネルギーを本来なら辿らないであろう方向へ導くことにあると分かっているにもかかわらず、原始的な生物、あるいは高等生物の体内の組織要素でさえ、物理化学的プロセスを制御する力を持っているとは考えなかったのは、奇妙なことではないだろうか？

第4章
生命の原動力

最後の３章の議論から、主に２つの結論が導き出される。（１）生理学は、生物に特有の「生命原理」や力、あるいはエネルギー形態といった概念を一切支持しない。（２）生理学的分析は植物や動物の代謝を物理化学反応に分解するものの、これらの反応の方向性は無機物で起こる対応する反応の方向性とは異なる。したがって、これら２つの主要な結論から、物理化学的メカニズムとは異なる生物の概念を構築する必要がある。

生理学的分析の結果を知らず、人間の体の一般的な機能様式しか知らない一般の人は、おそらく、無機界には対応するものがない原理や作用によって体が「活性化」されていると全く疑わないだろう。これが「自然な」結論であり、生命は物理学と化学の問題にすぎないというもう一方の結論は、心臓が血液を送り出し、血液が肺で「浄化」され、胃と肝臓が食物を消化する物質を分泌するなどということしか知らない人にとっては、全く空想的に思えるに違いない。生化学的活動、ゲル、ゾル、コロイド、そして可逆的な酵素やキナーゼなどについて理解し、生命の働きを信じることは直感的なものであり、生命の機械論的概念は生物学への調査方法の拡張の結果にすぎず、その結果から導き出される正当な結論ではないことを認識する。

解剖学者、発生学者、博物学者、そして生理学の詳細を知らない物理学者にとっても、一般の人々にとっても、これはおそらく最も一般的な考え方だろう。有機体の形態や習性だけを研究して、例えば大陸やデルタ、河川の谷を形成する力とは全く異なる、生物体内に内在する何かが存在するという結論以外にたどり着くことは、おそらく不可能だろう。そして、生理学の一般的な知識を持っていたとしても、発生学者にとっては、この結論はさらに説得力のあるものとなるだろう。

生命の機械論的概念は、疑いなく、分析方法の成功の結果である。物理学と化学が最も多くの発見を成し遂げてきたのとほぼ比例して、生理学はそれらに依拠し、その方法論を取り入れることで、最も進歩的かつ機械論的な発展を遂げてきたことは明らかである。

生物の機械論的仮説はすべて、ガリレオとハーヴェイの研究に基づいて発展させたデカルトに遡ることができる。ヴェサリウスとその後継者たちの解剖学は、コペルニクス、ティコ・ブラーエ、ケプラーの発見が、機械的な法則によって動く宇宙を人々に示さなければ、そのような概念には至らなかっただろう。哲学者と科学者の典型とも言えるデカルトのような思想家にとって、ハーヴェイによる血液循環の発見は、次のような示唆を与えたに違いない。彼は機械法則を人間の有機体の機能にまで拡張することを必然的に推し進めたが、化学的な概念を一切含まずにこの拡張を行ったにもかかわらず、例えば現代におけるヴァイスマンの遺伝仮説と同様に、当時としては満足のいく完全な生命の論理的仮説を生み出したことは特筆すべきである。

彼の生物に関する仮説は、純粋に機械論的なものであった。彼の生物は、宮殿の庭園にある機械仕掛けのダイアナ像のように、地面に隠されたバネを詮索好きな見知らぬ人が踏むとバラの茂みに隠れる自動人形のようなものだったと言われている。その機能は、熱、流体、弁といった水力学の問題であった。彼の生理学は、ハーヴェイが血液が循環する運動を発見した点を除けば、ガレノス的であった。なぜなら、彼は心臓を推進装置として捉える考えを受け入れなかったからである。腸の食物は乳糜として血液に吸収され、肝臓に運ばれ、そこで「自然の精気」を帯び、その後心臓に送られると、心臓の炎、すなわち内在する熱と肺の働きによって「生命の精気」を帯びる、とされた。自然の精気によって燃え盛るこの心臓の炎は、血液を膨張させ、希薄化させた。そして、この血液の膨張によって動きが生じ、心臓と大血管の弁によって制御され、循環系となった。より希薄化した血液は脳へと上昇し、そこで脳室において「動物精気」となった。

繊細で希薄ではあったが、これらの動物精気は流体であり、流体力学のあらゆる法則に従うものであった。これは脳室に収容され、その流れは庭園の機械仕掛けのパイプや噴水の中の水のように制御されていた。脳から神経を通って流れ、脳室と繋がる繊細な管には弁が備わっており、この外向きの流れは現代の遠心性神経インパルスに相当する。求心性インパルスは、神経管内に含まれる軸糸の働きによって表される。感覚面が刺激されると、これらの軸糸が引っ張られ、その引っ張りが脳室壁に作用して弁が開き、動物精気が神経に沿って、その神経が支配する身体のあらゆる部分に流れ込む。効果器である筋肉や腺では、この動物精気の流入によって運動やその他の効果が生じる。これが、デカルトの生理学の概要である。

ハクスリーによれば、デカルトは「理性的魂」という概念によってそれを台無しにした。ガリレオの運命を恐れた彼は、教会のケルベロスをなだめるために、有機体哲学に魂を導入した。それは不当な行為だった。彼自身がはっきりと見抜いていた真理を犠牲にしたのだ。デカルトが教会の非難を避けるために、意図的に哲学の一部を他の部分と対立させた可能性はあるだろうか？彼は破滅に突き進むような人物ではなかったが、自分の著作には偉大で永続的な何かがあると確信していたため、彼が真理だと信じるものを安易に扱うことはまずあり得なかったはずだ。

理性的な魂は、身体の仕組みに付け加えられたものであった。松果体、つまり脳の一部に位置し、その隔離された位置と豊富な血液供給から、何らかの重要かつ神秘的な機能の座であると示唆される脳の一部に宿っていたが、身体の一部ではなかった。その存在は身体の完全性と結びついており、身体が死ぬと魂も去った。しかし、身体が死ぬのは魂が去ったからではなく、むしろ身体が魂にとって不適切な住処になったからである。後者の場合、健康な身体の機能は依然として自動的に進行する可能性があり、魂が行動に影響を与える場合、それは既存のメカニズムを作動させるものであり、そのメカニズムがなければ動作できないが、メカニズムは魂なしでも動作できる。思考、理解、感情、意志、想像力、記憶は、魂の特権であり、自動的な身体の特権ではない。しかし、後者の動き、たとえ随意運動であっても、器官の適切な配置に依存しており、これがなければ、それらは欠如しているか不完全である。

こうしてデカルトは徹底した機械論に、精神的で不死の存在を結びつけた。そして、19世紀半ばの唯物論からすれば、これが彼の哲学の欠点であった。さて、これまで生きてきたすべての人の中で、おそらく彼は現代の思想と研究に最も深い影響を与えた人物であろう。彼の著作は私たちには奇妙なほど現代的に思えるし、人生における精神的要素と唯物的要素のこの一見恣意的な結びつきは、彼の著作の中で最も現代的なものと言えるかもしれない。存在とは確かに思考であると彼は言ったが、弁や導管や配線を備えた彼の機械仕掛けの身体から、どうやって思考を引き出すことができたのだろうか？求心性神経や大脳路を通過する分子の擾乱の波から意識を引き出すことはできないのと同様である。私たちは、この擾乱のエネルギーを、受容器官での発生から筋肉における化学反応の波への変換まで、すべて説明しなければならず、その伝達を保存的な過程とみなさなければならない。しかし、この分子の擾乱が皮質を通過する際に伴う意識の状態は、どのようにして生じるのだろうか？神経障害のエネルギーは意識に変換されていない。意識はエネルギーではない。物理的なものでもない。それは神経過程に関わる物理化学的出来事に伴う「付随現象」である。機械的な身体と精神の間に「並行性」を想像しなければならない。しかし、意識が私たちの行動において有効な手段となり得ると認めるならば、現代の物理心理並行論と、自動的な身体と結びついた理性的魂というデカルトの理論との違いは何だろうか？デカルトは人間以外の動物に理性的魂が存在することを否定した。後者は必要ではなかった。しかし、彼も私たちと同じように反射的な行動に精通していたはずであり、意識が、彼自身においても、身体活動と常に結びついているわけではないことを認識していたはずだ。そして、人間の知的な行動と下等動物の本能的な行動との間に大きな違いがあることを認識していたはずだ。人間には、獣にはない何かがあったのだ。

こうして、最初の生理学は、最初の物理学からその考え方と方法を借りて、後者と同様に機械論的な科学となった。ガリレオとトリチェリの後には、ボレッリが動物の運動と血液循環に関する純粋に機械論的な概念を提唱し、当時すでに生物学に数学を導入していた。バジル・ヴァレンタイン、パラケルスス、ヴァン・ヘルモントがデカルトとボレッリに先立っていたにもかかわらず、これらの考察には化学の要素はなかった。この化学は神秘主義的であり、生物体内で化学反応が研究されていたにもかかわらず、それらは霊的な存在、すなわち最初の生化学者たちの言う「アルケイ」によって制御されていると考えられていた。しかし、その考えは消え去り、シルヴィウスによって動物の身体を化学的メカニズムとして捉える概念が生まれた。ヴァン・ヘルモントの化学における価値あるものはすべてシルヴィウスに受け継がれたが、彼の心の中には、古い化学者たちの発酵過程は存在しなかった。神秘的な「感受性のある魂」や「アルケイ」がなくても、それ自体で十分であった。シルヴィウスとメイヨーによって生理学は化学的発見に基づくものとなり、再び機械論的になり、化学的発見が当時最大の発展を遂げたシュタールの時代までその状態が続いた。

17世紀はシュタールの研究で幕を閉じました。科学を学ぶ者にとって、この偉大な化学者の見解が、ラヴォアジエの時代まで化学研究を停滞させたことはよく知られています。物質が互いに反応する際に、物質に出入りする活性成分としてのフロギストンの概念は明快で単純なものであり、シュタールに続く化学者たちの作業仮説として機能しました。もちろん、これは誤った仮説であり、発見を遅らせたため、18世紀の大部分は17世紀や19世紀と比べると化学にとって空白の時代となりました。そのため、新しい物理化学的調査方法による刺激を失った生理学は、前世紀に達成した進歩を維持できなくなり、この時代の唯一の偉大な人物はフォン・ハラーだけです。一方、比較解剖学と動物学は飛躍的な進歩を遂げ、これらの生物学分野にとって18世紀は偉大な時代となりました。それは、生命原理や生命力、形成力といった歴史的な生命主義的見解の時代でした。シュタールの教えは、化学と同様に生理学をも支配しました。化学反応や物理反応は、非生物と同様に生体内でも起こりますが、それらは魂、すなわち生命原理によって制御され、変化させられると考えられていました。シュタールの生命主義的教えが生理学の進歩を遅らせたとされていますが、それが事実であったかどうかは明らかではありません。生理学の発見を遅らせたのは、化学と物理学の進歩が乏しかったことであり、これはシュタールのフロギス仮説の結果であった可能性がある。

いずれにせよ、18世紀末の偉大な化学者たちの発見が、生理学に再び機械論的な見解をもたらしたことは明らかである。ラヴォアジエとその後継者たちの発見によって、生理学は新たな研究方法を獲得し、古い作業仮説が再び導入された。19世紀を通して、この立場は揺らぐことはなかった。機械論的生物学はハクスリーとマックス・フェルヴォルンの著作で頂点に達し、現代の物理化学の発見によって、ほぼ現代において新たな勢いを得た。そして、生理学が真に比較科学となり、下等無脊椎動物を研究対象に含めたとき、おそらく最も機械論的になったと言えるだろう。ジャック・ローブの著作はその好例である。

個々の生物の機能に関する物理化学的研究よりも、はるかに哲学的に重要な意義を持つのは、本質的に近代的な胚発生過程の実験的研究である。前者は、成長、生殖などの手段を本質的に扱っている。発生中の胚であれ、完全に形成された動物であれ、生物に起こる変化は、長期的には物理化学的変化であることに疑いの余地はなく、究極的には、このような性質の過程以外のものを見出すことは期待できない。

しかし、生理学的調査では、この分析以上のものは何も得られていない。動物の卵が幼生へと発達する様子を観察し、変態の過程を追跡し続けると、幼虫から完全な動物への発生過程を考えると、個々の物理化学反応の他に、組織化も存在すると結論づけざるを得ない。基本的なプロセスは統合されなければならない。それらには適切な順序と連続性が必要である。発生過程を研究し、発生中の生物を全体として考えるとき、物理化学反応が起こるだけでなく、いわばそれらが適切な場所に配置されるという考えに、私たちは何よりも感銘を受ける。物理化学の観点から記述できるこれらの究極的なプロセスの統合を記述しようとすると、生理学は役に立たない。「現在、化学や物理学の既知の原理が、生物または生物の一部による明確な形態の発生をどのように説明できるかは分からない」とモーガンは言う。発生中の胚の組織化である物理化学的なメカニズムを想像することはできる。しかし、これは論理的に構築されたメカニズムでなければならず、実験的に検証できないだけでなく、純粋に物理的な議論によって誤りであることが証明できるものでなければならない。この結論は、誇張抜きに、現代の実験発生学の結論と言えるだろう。

（近代においては）胚発生過程の性質について常に二つの見解が存在してきた。（１）卵子には完全に形成された生物が丸まった状態で含まれており、発生過程は単にこの胚生物の展開（進化）と各部分の体積増加から成るという見解。これは発生学の初期に支持された前成説である。この説は様々な結果をもたらす。例えば、種の存続期間の制限などである。なぜなら、雌の各世代は卵子の中に完全に形成された生物を宿しているからである。卵巣は将来のすべての世代に受け継がれる。そして、前成説論者たちはためらうことなくそれを受け入れる他の結果も伴う。(2) もう一つの見解は、後成説である。卵子は真に均質であり、そこから胚が成長する。明らかにこの仮説の受容は生気論につながり、発生学者たちが物理学が物質の粒子説を提供していることを認識した途端に放棄され、初期の時代の前成説に戻ったことがわかる。この見解は、発生の機械論的仮説の構築に適していた。

ウニの卵子のような典型的な動物の卵子の発生に関する主な事実を、ごく簡単に述べてみましょう。

図12。
受精卵は2つに分裂し（2）、次にこれらの割球はそれぞれ最初の分裂面と垂直な面で再び分裂します（3）。3番目の分裂面は最初の2つの分裂面と直角で、最初の4つの割球の上部からより小さな割球の層を切り取ります。これで（4）2つの割球の層、つまり下層の大きな割球と上層のより小さな割球ができます。これが8細胞期です。次に、これらの割球はそれぞれ同時に2つに分裂し、胚は16個の細胞から構成されます。その後、分裂は規則性を失いますが、約10回の分裂の後、胚は約1000個の細胞（2× 10）から構成され、これらの細胞は単層の細胞からなる中空の球状構造を形成するように配置されます。後者の細胞には繊毛が備わり、胚全体は現在では胞胚と呼ばれる幼生は、これらの繊毛の動きによって泳ぎ回ることができる。さらに発達すると、別の幼生形態である原腸胚、そしてさらに別の幼生形態であるプルテウス幼生へと変化する。その後、完全に形成されたウニへと変態する。

この図式は、様々な修正を加えながら、ほとんどのグループに属する非常に多くの動物の初期発生段階を表している。

細胞分裂の過程を研究してみると、非常に複雑であることがわかるだろう。受精直後の卵子は、核と細胞質という2つの主要な部分から構成されている。

図13。
核内には、他の物質とは区別できる物質が存在し、それは顆粒状に分布しており、クロマチン（1）と呼ばれています。細胞が分裂しようとすると、このクロマチンは長いらせん状の糸状構造（2）になり、その後（3）、このクロマチン糸は短い棒状の構造（染色体）に分裂します。すると、核の両端に小さな顆粒が現れ、非常に繊細な糸状の構造である星状体が、それぞれの顆粒から染色体に向かって伸びていきます（4）。染色体はそれぞれ縦方向に二つに分裂し、半分の染色体が星状体によって核の両極へと引き寄せられます。そして、染色体が分裂し（5）、細胞全体が分裂します。このように、核分裂において本質的に起こることは、核のクロマチンがほぼ正確に半分に分裂することです。この物質は非常に小さな顆粒から構成されており、この過程全体は、それぞれの顆粒が二つに分裂することを目指していると考えられます。その後、半顆粒はそれぞれの娘核へと送られる。胚が分裂するたびにこのプロセスが繰り返される。したがって、（理論上）1028個の胚盤胞の細胞それぞれには
1
1028
受精卵中の各色素顆粒の物質の 1/3。

プフルーガーとルー（それぞれ1883年と1888年）は、卵子の発生に関する実験的研究の先駆者であり、彼らの研究成果とその後継者たちの研究成果は、生物学における他の何よりも、生物の活動に関する私たちの概念を変容させ、形作ってきた。ルーは、カエルの卵の最初の分裂によって体の左右半分が分けられ、一方の割球が右半分を、もう一方の割球が左半分を生み出すことを発見した（あるいは少なくともそう考えた）。これらの割球を分離する次の分裂によって、胚の前部と後部が分けられる。すなわち、

図14．カエルの卵を上から見た4細胞期。
現在では古典的な実験となっているが、ルーは2細胞期の割球のうち1つを死滅させ、もう1つは生き残らせることに成功した。無傷の割球はその後も発生を続けたが、半分の胚しか形成されなかった。

これらの実験に基づいて、ルー・ワイスマンの発生仮説、すなわち「モザイク理論」が提唱された。一般読者は、核分裂の事実と上述の実験結果が、いかに機械論的な説明に適しているかが明白であることを理解できるだろう。仮説。分子や原子から構成される物質という物理的概念がなければ、モザイク理論は生物学者の心の中でほとんど形作られなかっただろうということに注目してください。しかし、物質が微粒子から構成されているというこの概念は、色素顆粒が見えるほど強力な顕微鏡が、これらの粒子が見えるように準備された分裂中の細胞に向けられるとすぐに、生物の本質的な「生命物質」もまた微粒子から構成されていることを示唆したに違いありません。明らかに、原始卵子には、それが発達する生物のすべての要素が含まれていました。しかし、卵子の分裂の過程で、これらの色素顆粒はすべて細胞間で分配され、この分配のために実に美しいメカニズムが生まれます。

ヴァイスマンは、先に述べた観察に基づいて生殖質の仮説を構築した。核の染色質は決定因子と呼ばれる要素から構成され、決定因子自体はバイオフォアと呼ばれる最終小体から構成されている。各決定因子は、体の各部位の発達に必要なすべての機構、すなわち因子を備えている。筋肉、神経、結合組織、眼の網膜、各色の毛髪、爪など、様々な部位の決定因子が存在する。これらの決定因子はすべて卵の核の染色質に含まれており、卵の分裂に伴って徐々に分離され、最終的には幼生の各細胞が成体の体の各部位、器官、または器官系の決定因子を含むようになる。例えば、右割球にはカエルの体の右側のすべての決定因子が含まれており、左側の決定因子は左半分に含まれている。卵の分裂に関わる細胞分裂の過程は、この細胞の秩序だった崩壊から成る。複雑な決定要因、そして孤立した要素の適切な配置において。細胞体、すなわち細胞質は、主に必須の色素物質を養うという、非常に従属的な役割を担っていた。これが、ルー・ワイスマンのモザイク発生理論の原初的な形態であった。

これは明らかに前成説である。確かに、実際の生物は胚の中に含まれているわけではないが、胚のあらゆる部分、目の色や髪の色さえも、決定因子という形で胚の中に存在している。明らかに、これは信じられないほど複雑なメカニズムを伴う。しかし、これを発生の作業仮説とみなすならば、この細部の複雑さは問題ではない。関連するプロセスのあらゆる分析がそれを単純化し、複雑さを解消する傾向にあるという事実が、その正しさを示すはずだ。しかし、まさにそうはならなかった。その後のあらゆる研究は、次々に補助的な仮説を必要としたからである。発生の理論としては、完全に失敗している。

カエルの卵の2細胞期にある割球の1つを破壊した後、卵を逆さまにすると、実験結果は全く異なるものになる。無傷の割球は完全な胚に発達するが、正常な胚との主な違いは小さいことである。無傷の2細胞期の卵を逆さまにすると、様々な方法で結合した2つの完全な胚が発達する。カエルの卵では、最初の2つの割球は破裂させずに分離することはできないが、サンショウウオの卵では分離することができる。この分離後、2つの完全な、しかし小さな胚が発達する。イモリの卵では、最初の分裂によって形成された溝の周りに細い糸を結び付けることができる。この結紮を緩く結ぶと、発生に影響はなく、胚の正中縦断面は、偶然を除いて、最初の分裂面とは一致しないことがわかる。結紮糸をきつく結ぶと、各割球から完全な胚が発生する。結紮糸をさまざまな場所で結ぶと、さまざまなタイプの怪物が発生する。したがって、最初の 2 つの割球では決定因子の分離は起こらない。さらに、これらの結果は例外的なものではなく、魚類、ナメクジウオ、ホヤ、クラゲ、ヒドロ虫類などの他の動物の胚でも同様の結果が得られており、場合によっては、最初の 4 つの割球のそれぞれが、残りの部分から分離されると完全な胚に発達する。ウニの胚では、割球を振って分離することができる。または、海水に含まれるカルシウムを除去することによって、割球を互いに容易に分離することができる。その後、ドリーシュは、16細胞期のそれぞれの割球が完全な胚に発達できることを発見した。したがって、少なくともこの段階までは、決定因子の分離は起こっていなかったことは明らかである。

これらの実験結果に基づいて、ドリーシュは生気説の最初の証明を導き出した。発生中の卵の中に何らかの機構が存在すると仮定しよう。すると、そこから生じる胚は遅かれ早かれ、頭部と尾部、背側と腹側、そして正中面の両側で異なる三次元的な構造を獲得する。したがって、その機構は、前後、左右、そして背腹方向の三次元で作用するものでなければならない。図15。これを、 x、y、z の3つの座標軸の図で表すことができます。xとyは紙面上にあり、zは紙面に対して直角です。2細胞期においても、同じメカニズムが存在するはずです。なぜなら、この段階では正常に1つの完全な胚へと発達するからです。しかし、いずれの割球も完全な胚に発達する可能性があるため、その機構はそれぞれの割球に存在していなければならず、また16細胞期では各割球が完全な胚に発達する可能性があるため、16個の割球すべてに存在していなければならない。したがって、三次元的な機構は、ある一定の限界まで分裂を行うことができる。

ここで、ウニの卵が胞胚期まで正常に発達すると仮定してみましょう。この段階では、卵は中空の球状で、その壁は単層の細胞で構成されています。卵は全体的に均一で、上下左右、前後といった区別はできません。しかし、これらの区別がすぐに明らかになる幼生へと発達することから、ウニは三次元的な構造を備えているに違いありません。なぜなら、発生過程の活動によって、それぞれの方向に異なる構造が生み出されるからです。図16。さて、胚盤胞は非常に注意深く操作することで、鋭利なナイフで分割、つまりいくつかの部分に切断することができます。胚盤胞は全体的に同じなので、切断方向は完全に偶然の問題です。例えば、平面1 2、3 4、5 6、7 8に沿って切断することができます。実際には、胚盤胞を2つの別々の部分に切断できる平面は無限にあり、平面の方向は選択の問題ではありません。しかし、それは全くの偶然に過ぎない。とはいえ、幼虫が切り分けられたそれぞれの部分は、完全な胚となる。しばらくの間、部分的な胚盤胞（おおよそ中空の半球形）は、部分的な胚になるかのように発達を続けるが、やがて開口部が閉じ、正常な発達へと移行する。分割された二つの部分の大きさが異なっていても問題ない。片方が小さすぎなければ、通常の発達過程をたどる。

胚盤胞が平面上に開いたと仮定しましょう。これは、地球儀を平面地図上にメルカトル図法で投影したようなものです。a はその小さな要素だとします。長方形 bcde、FGH e、IJ c L、 MNO e、そしてその他いくらでも作成できる長方形は、私たちの操作によって分離された胚盤胞壁の断片を表しているとします。これらの長方形はすべて要素aを含みますが、それぞれの場合で a の位置が異なります。実際には、胚盤胞にはこのような部分が無限に存在し、a はそれぞれの部分で無限に変化する位置を占めます。

図17。
この証明は非常に重要なので、できる限り明確に説明しましょう。ドリーシュによる生気論の論理的証明は、次のように述べることができます。

胚盤胞の各部分は、胚の異なる部分へと分化していく。

胚盤胞全体において一定の位置を占める部分aは、胚においても一定の位置を持つ一定の部分となる。

しかし、それぞれの部分胚盤胞は完全な胚になり、同じ部分aがそれぞれ異なる位置を占める。

したがって、胚盤胞のどの部分も、胚のどの部分にもなり得る。

さて、もし何らかの機構が関わっているとすれば、我々の機構に関する考え方によれば、それは各部分が異なっているものでなければならない。なぜなら、その各部分は他の部分とは異なる結果を生み出すからである。

しかし、そのメカニズムのどの部分も胚に含まれる様々な結果のいずれかを生み出す可能性があるため、そのすべての部分は他のすべての部分と類似していなければならない。

つまり、仮説ではそれらが異なっているはずだとされているにもかかわらず、機構のすべての部品は同じである。

したがって、物理科学において私たちが理解するようなメカニズムは、発生中の卵子には存在し得ないと結論づける。

しかしながら、現時点では定義が曖昧な用語として用いる組織は、卵子、あるいは卵子が分裂する未分化細胞の系において、最初の体節形成段階中に存在しなければならない。特定の動物、例えば有櫛動物（Chun、Driesch、およびMorgan）や軟体動物（Crampton）では、最初の体節形成段階での割球の分離は、上述のものとは異なる結果をもたらす。これらの場合、分離された割球は部分的な胚として発生する。つまり、部分的な胚はいくつかの点で不完全であり、この不完全さは、一般的に、発生中の卵子の部分の不完全さに対応する。したがって、一見矛盾する結果が得られる。（1）卵子の最初の分裂から生じる最初の数個の割球はそれぞれ卵子全体に似ている。（２）最初の数個の割球はそれぞれ他の割球や卵子全体とは異なり、他の割球や卵子全体とは異なる発達をする。

発生中の卵子におけるこの組織化がどのようなものであるべきか、概念を構築してみましょう。ウニの卵子の16割球期には、部品の「システム」が存在します。正常な発生の場合、これらの部品はそれぞれ特定の実際の運命を持ちます。つまり、胚が発達する幼生の一部を形成します。ドリーシュが言うように、それは将来的な価値を持っています。しかし、正常なプロセスが阻害されると、これらの部品はそれぞれ別の働きをします。阻害の極端な場合、割球が互いに分離すると、各割球は幼生の一部を形成するだけでなく、幼生全体を形成します。部品の将来的な可能性、つまり起こりうる運命は、その将来的な価値よりも大きくなります。通常、発生において限定された明確な機能を持ちますが、必要に応じてその機能をはるかに超えることもあります。

システム内の個々の割球が何になるかは、他の割球に対するその位置によって決まります。カエルの卵が水中で自由に浮いているときは、軽い部分が上を向いた特定の位置にあり、その場合、発生は正常で、最初の2つの割球はそれぞれ幼生の体の特定の部分を形成します。つまり、それぞれの割球は他の割球との接触によって影響を受け、他の割球が形成しない正常な胚の部分に発達します。しかし、2細胞期の卵をひっくり返して重い部分が上になるように保持すると、原形質は回転し始め、軽い部分が上を向くようになります。しかし、2つの割球は通常、軽い部分が上を向くように調整されません。同じ程度、同じ速度で、対応する部分が互いに接触しない場合もある。すると、もう一方の部分からの通常の刺激が欠如するため、各割球はそれぞれ独立して発生し始め、二重胚が形成される。したがって、この例と前の例の両方から明らかなように、割球系のいずれかの部分の実際の運命は、その位置によって決まる。それが何になるかは、他の部分に対してどこに位置しているかによって正確に決まるのである。

ドリーシュは、2細胞期のカエルの胚や16細胞期のウニの胚のような場合における各部分のシステムを等能システムと呼ぶ。なぜなら、各部分は他のどの部分も、そしてシステム全体が行う可能性のあることを潜在的に実行できるからである。しかし、正常な発生においては、各部分には明確な運命があり、その活動は他のすべての部分の活動と協調している。したがって、それは調和のとれた等能システムであり、各部分は他のすべての部分と調和して、明確な結果に向かって機能する。ただし、必要に応じて、他の部分のいずれか、あるいはすべての部分の代わりを務めることもできる。

このような調和のとれた等電位システムは、卵の発生の初期にのみ存在します。これはウニの8細胞期に見られますが、16細胞期には見られません。なぜなら、
1
16
割球は原腸胚（第一幼生期）を生成し、プルテウス幼生（第二幼生期）は生成しない。これはナメクジウオの4細胞期に見られるが、8細胞期には見られない。有櫛動物の卵の2細胞期にも見られない。これはどういう意味か？それは、発生が進むにつれて、システムのどの部分にも内在する「組織化」がますます不完全になることを意味する。「個体発生は、進むにつれてますますモザイク作品のような性格を帯びる」（ウィルソン）。

あるいは、より適切な言い方をすれば、それは「組織」が何であれ、大きさに依存するということかもしれない。ウニの胚盤胞を二つに切断する実験で、このことは非常に明確にわかる。断片の大きさがほぼ同じであれば、それぞれが完全なプルテウス幼生を形成するが、片方の大きさが一定の限界を下回ると、それ以上発達しない。したがって、「組織」には一定の体積があり、この体積は、それを構成する断片を構成する個々の細胞の体積よりもはるかに大きい。プルテウス幼生の体を構成する様々な種類の細胞を表すと考えられる決定因子の集合体の体積よりもはるかに大きく、さらに原形質の「分子」の体積よりもはるかに大きい。さて、この「組織」と大きさの関連性は、哲学的に非常に重要である。なぜなら、それは「組織」が単なる一連の化学反応であるという考えを、完全に否定するからである。もしそうであれば、胚盤胞の1つの細胞にそれが含まれているはずだ。なぜなら、機構論的仮説によれば、卵細胞という1つの細胞にそれが含まれており、この細胞は無数の回数分裂してもなおそれを含んでいるからである。卵は複雑な等電位系（ドリーシュ）であり、無数の世代にわたって何度も分裂を繰り返してもなお「組織」を含んでいる。

物理化学における「質量作用」という誤解を招く類推を用いて、体積が化学反応に影響を与える可能性を示そうとするのは無駄である。そのような質量作用において、我々が得るものは次のとおりである。

A a + B b C c + D d

文字A、B、Cは存在する化学物質を表し、文字aとbなどは、これらの物質の活性質量。しかし、この活性質量の変化は反応速度にしか影響しません。胚盤胞実験で考慮しなければならないのは反応の性質であり、反応速度や反応の性質が形にどのように影響するのでしょうか？ある反応で溶液から析出した結晶の形が溶液の体積に依存することを示すことができれば、類似性はより近くなるでしょうが、それでもそれを証明するのは非常に困難であり、検討しようとすること自体が無益でしょう。

化学的なメカニズムは想像することすらできず、ましてや記述することなど不可能であり、これまでに提案された唯一の他のメカニズムは、卵核に存在すると考えられる決定因子の崩壊を伴うルー・ワイスマンのメカニズムである。仮に（そうすることは信じられないほど困難であるにもかかわらず）そのようなメカニズムが存在するとしよう。それは、胚構造の決定因子を含む核をそれぞれの場所に導くはずである。神経中枢の形成のための核は前方へ、口、腸、肛門のための核は後方下方へ、腕のための核は前方、腹側、後方へと非常に明確な方向へ、そして複雑な骨格のための核は記述を拒むほど多様な方向に分布する。要するに、これらの核は上下左右、前後に移動して、複雑な構造へと構築される。これを阻止するとしよう。卵細胞分裂中の卵をガラス板で挟んで圧縮し、核が一平面にのみ分布するように強制すると仮定します。つまり、左右と前後方向のみの扁平な円盤状構造を形成するようにするのです。これはドリーシュらが既に行っています。ルー・ワイスマンの元の仮説について最初に分離した核は、正常に発達していれば占めていたはずの位置とは全く異なる位置に押しやられてしまったため、奇怪な幼虫が生じるはずである。しかし、圧力を解放すると再調整が行われる。新たな分裂が起こり、幼虫の正常な形態が回復する。ルー・ワイスマンの副次的仮説は、圧力の刺激によって核が最初に分裂し、その障害を補償するようになったというものである。

割球の一部を取り除いてみましょう。元の仮説では、これらの割球の核が持っていた構造の決定因子が失われたことになります。したがって、これらの構造は胚には存在しないはずです。しかし、実際にはそのようなことは起こりません。他の核が分裂して失われた核を置き換え、胚は正常な状態と同じように発達します。その答えは、これらの核は、それぞれの固有の機能に必要な決定因子に加えて、他のすべての決定因子の予備を保有していたということです。何らかの障害を受けると、他のすべての条件下では「潜在的」であったこれらの決定因子が活性化し、失われた部分を回復させたのです。

成体から器官を摘出してみましょう。この種の実験で最も注目すべき例は、サンショウウオの眼から水晶体を取り除くことです。眼の水晶体は頭部の原始外胚葉から発生しますが、虹彩は主に原始脳の一部から発生します。手術後、新しい水晶体は角膜ではなく虹彩から形成されます。したがって、高度に特殊化した虹彩には、他の種類の決定因子も含まれています。虹彩には、虹彩自身と水晶体のみの決定因子が含まれているのでしょうか、それとも他の種類の決定因子も含まれているのでしょうか？もし多くの種類の決定因子が含まれているとすれば、成体の明確な構造でさえ、他の多くの種類の決定因子を含んでいると結論づけることができます。自分自身のものよりも、つまり、予備決定因子は、修復プロセスを実行できるすべての細胞、事実上体のすべての細胞に受け継がれている。それとも、それは自分自身のものとレンズのものだけを含んでいるのだろうか？そして、この非常に人工的な操作が予見されたが、それは検討する必要のないばかげた仮説である。

この特定のメカニズム的プロセス（これほど説得力のあるものは他にない）は、検証の試みの前に崩れ去り、次々に補助的な仮説を追加することによってのみ存続する。それ自体が、それが事実を説明するのに不十分な説明であることを示している。

では、「組織」とは一体何でしょうか？それは根源的なものであり、重力、化学エネルギー、電気エネルギーとは何かと問うのと全く同じようなものです。これらのいずれか、あるいはそれらの組み合わせであるとは言えません。熟練した著名な実験家であるT・H・モーガンは、「現在、化学や物理学の既知の原理では、生物体や生物体の一部が明確な形態を形成する過程を説明できない」と述べています。「おそらく、私たちは決して説明できないだろう」と、生気論者とは程遠いモーガンは結論づけています。しかし、これは生物学において、物理化学的な要因ではない要素の働きを観察しているということではないでしょうか？

生理学者が研究するものは、発生学者や博物学者が研究するものとは全く異なることがわかった。生理学者は、最も単純な生物の機能の複雑さゆえに、そのすべてを一度に調べることができないという理由から、動物全体から恣意的に切り離された一部を調査する。生理学者は物理化学の方法を採用し、得られる結果は必然的に同じオーダーとなる。必然的に、生理学者は、その方法の性質上、生物において、物理化学現象のみに焦点を当てるのではなく、発生学者は生物全体を研究し、明確な形態がどのように形成されるか、また外部環境の変化がこれらの形態の形成にどのように影響するかを解明しようとします。発生過程を物理化学現象のみに関連付けようとする試みが、いかに成功していないかを見てきました。有機形態のあらゆる研究において、メカニズムは失敗に終わっています。結晶形態と、動的な地質学的作用によって自然界で形成される形態との類似性を押し付けようとするのは無益です。読者がこれらの類似性を批判的に検討すれば、それらが表面的なものに過ぎないことがわかるでしょう。

しかしながら、生物の「屈性」または「走性」と呼ばれる行動には、純粋に物理化学的な性質の反応が見られるようで、これらを基礎として、厳密に機械論的な基盤に基づく有機体の運動の妥当な理論を構築できるかもしれない。21 「屈性」とは、固定された生物が特定の方向の外部刺激に対して動くことである。この動きは、その部分の成長によって生じる場合もあれば、その部分の異なる収縮または膨張によって生じる場合もある。「走性」とは、同じ方向の刺激に反応して自由に動く生物が動くことを指す。緑色の植物が光に向かって回転する動きは向日性と呼ばれ、その根が垂直方向に回転する動きは向地性と呼ばれる。例えば、自由に動くフジツボの幼生が光源に向かって泳ぐ動きは「走光性」と呼ばれる。

これらのすべての場合において、刺激を物理学者が電気、磁気、電磁気、または熱場、あるいは重力場。これらの場合すべてにおいて、生物の動きに影響を与える要因は方向性を持つものである。

例えば、（１）は、ガルバニ電池の電極を水槽の両端に配置することによって生成されます。電子が水槽の一方の側からもう一方の側へ平行線に沿って一定の方向に移動する様子を想像してください。光場（２）は、水中を直進する光の放射によって生成されます。

図18。
屈性や走性を示す生物の動きは、場の刺激によって引き起こされるのではなく、場によって方向付けられるだけです。これらの刺激がない場合、生物はランダムに泳ぎます。しかし、場の中では、力線を基準として何らかの方向に方向付けられます。「正の走光性」を持つ動物は、光放射が発せられる焦点に向かって泳ぎ、「負の走光性」を持つ動物は反対方向に泳ぎます。屈性および走性運動の理論では、この方向付けは生物の反対側の異なる刺激によって生み出されます。具体的な例として、植物の茎を這い上がって先端近くの柔らかい芽を食べる毛虫の場合を考えてみましょう。この動物は細長い体には、外皮の下に筋肉があり、外皮には感覚神経終末がある。その筋肉は「緊張状態」、つまり通常は常にわずかに緊張している状態にある。入射光線は皮膚感覚器官に作用し、神経節中枢を刺激して遠心性インパルスを発生させ、それが筋肉へと伝わる。仮に、動物が動いていて、体の長軸が入射光の方向に対して45°の角度になっているとしよう。つまり、体の片側は刺激を受け、もう片側は刺激を受けない。光が当たった側の刺激によって、その側の筋肉へと伝わる遠心性神経インパルスが発生し、筋肉の緊張が高まる（あるいは、反対側の刺激がないことで筋肉の緊張を抑制するインパルスが発生するか、光刺激がないために緊張を維持するインパルスが停止する）。いずれにせよ、光が当たった側の筋肉は収縮し、毛虫の体は光の方向と平行になるように動く。すると、体の両側が均等に刺激され、動物は光の方へと移動する。

その動物は餌を食べた後、植物を這い降りる。なぜこのような行動をとるのか？ローブによれば、摂食という行為によって走性の「兆候」が保持されるからだという。以前は空腹の時に正の走光性を示していたが、摂食という行為（食物自体の消化吸収の前に、おそらく一気に摂食される）によって筋肉内に化学物質が生成され、以前は収縮を引き起こしていた刺激に対して筋肉が弛緩するようになったのだ。

神経的なつながりは、もちろん、必ずしも必要なものではありません。場のエネルギーによる刺激は、筋肉組織に直接影響を与える場合もあれば、原生動物の場合のように、全身の原形質に同じように影響を与える場合もあります。ほとんどの場合、しかし、方向感覚は感覚器官、求心性神経、神経中枢、遠心性神経、そして効果器という一連の経路を通して影響を受ける。この仮説によれば、蛾が炎に飛び込んだり、海鳥が灯台の灯火に体当たりしたりする原因は、まさにこの一連の出来事にある。

走性は、特定の方向への刺激に対する、必然的な運動反応である。屈性も含めると、例えば緑色植物の向日性や向地性のように、この運動は目的のある、あるいは少なくとも有用なものであると認められる場合もある。もし、毛虫の摂食を戦術的行為として記述したローブの記述が正しいとすれば、これも有用な行為と呼ぶことができるだろう。しかし、ほとんどの場合、屈性や走性は生物にとって何の役にも立たないように見える行為である。毒素によって刺激された身体の一部（炎症の場合など）への白血球の侵入は、身体自体にとって有用であるが、白血球を生物とみなさなければならず、その走性運動は白血球の破壊につながる。他の類似の行為についても同様である。まさにこの理由から、自然選択の観点からそれらの起源を説明することは困難である。

これはそれほど重要ではない。なぜなら、植物の運動、電気走性、細菌や白血球の化学走性運動、その他いくつかの類似の事例を除いて、走性や走性という行為が現実のものであると主張することは、今ではほとんど不可能だからである。ローブとその学派が、この概念を多くの無脊椎動物の運動、さらには一部の脊椎動物の運動にまで拡張したことは、正当化されていない一般化への無理な試みであることは疑いようがない。ローブが述べた仮説は、明らかにほぼ確実に論理的なものであり、明らかに精緻化されたものである。蛾が炎に飛び込むことを感情の表現と見なしたり、緑の低木の上で毛虫が動くことを空腹と満腹、そして動物の遺伝的経験の表現と見なしたり、ゾウリムシが酸の滴を避けることを痛みの感覚に対する嫌悪の感情と見なしたりする擬人化に対する抗議として。まあ、これが事実であり、抗議が有益であったと仮定しましょう。なぜなら、これらの動きの原因に関する考えを検証することは明らかに不可能だからです。もう一方と同様に純粋に物理化学的独断論である仮説に逃げ込むことは、事態を改善するでしょうか。しかし、前者の仮説は、いずれにせよ実験的に検証可能なものであり、研究を刺激してきたという点で有用です。しかし、この検証がまだ行われていないことは明らかです。エネルギー場によって設定された異なる求心性インパルス、筋緊張の増加または抑制、走性を示す下等動物の組織に光感受性物質が存在すること、そして刺激に伴って生じるはずの化学反応速度の変化――これら全ては、もし実在するならば検証可能である。しかしながら、これまで走性の一般理論を支持するために提示されてきたのは、おそらく他の解釈も可能な間接的な証拠だけであり、直接的な実験的証拠は提示されてこなかった。

さらに、ジェニングスによるいくつかの下等生物の行動の綿密な分析は、戦術仮説がほとんどの場合誤りであることを示している。この観察者は、一連の行動の最初と最後ではなく、生物自体の行動を研究し、生物の行動は次のように言う方がはるかに明確に説明できることを示している。それは「試行錯誤」の方法を採用している。水膜の中に多数のインフゾリア（ゾウリムシ）がいるとしよう。その水膜の一部には酢酸の滴があり、周囲の媒体にゆっくりと拡散している。滴の周囲には濃度が変化する領域がある。濃度がほぼ等しい点を通る仮想の等高線（図の同心円）を描き、次にこれらの円に垂直な直線（放射状の線）を描くと、電場や磁場に類似した「場」を構築することができる。図19。動物は、その場に近づくと、方向を定めて「力線」の方向に向かうべきである。しかし、実際にはそのように行動せず、ただ無作為にその場に進入する。進入後は、濃度が一定の範囲内にある領域にとどまる。この限られた領域の境界に近づくと、停止し、後退して泳ぎ、自身の軸を中心に回転し、そして反口側に向きを変える。濃度が高すぎる領域、あるいは低すぎる領域に（無作為に）近づくたびに、この一連の動きを繰り返す。このように、この動物や他の生物には、ジェニングスが典型的な「回避反応」と呼んだものが見られる。その正確な性質は、動物の「運動系」によって異なる。動物の一般的な動きは無作為であるが、「最適条件」（その動物の特定の生理状態に最も適した条件）の領域を見つけると、そこにとどまる。

（実際に何度も起こることだが）海底の一部に、若いムール貝の広大な「群生地」が形成される。まもなく、その群生地には小さなヒラメの群れが集まり、小さな貝を貪欲に捕食する。魚たちは餌場の境界を越えて何度も移動しなければならない。しかし、たいていは戻ってくる。好みの餌が見つからないと、様々な方向に泳ぎ回り、再び貝の群生地へと戻ってくるのだ。

（これはヤーキーズが行った実に優れた実験である）カニを箱の中に閉じ込め、箱から出る道が2つあるが、そのうち水に通じているのは1つだけだとしよう。カニはあてもなく走り回り、間違った道を見つけては引き返し、何度も試み、ようやく正しい道を見つけて水に戻る。実験を繰り返すと、カニは今度はそれほど苦労せずに正しい道を見つけ、何度も試行錯誤を重ねた後には、実験を繰り返すたびにすぐに正しい道を見つけるようになる。

こうした具体的な事例に関する議論は、高等生物における行動様式の考察へと繋がる。厳密に機械論的な思考様式によれば、生物の行動は一般的に戦術的な反応に基づいている。それは、性質が決定され、刺激に対してしばしば致命的な結果をもたらす、避けられない反応である。こうした戦術的な反応を、一般的に生物の行動を真に記述するものとして受け入れることで、本能の理論を構築することができる。最も単純な形態では、本能は反射、すなわち戦術的な運動である。より複雑な形態では、本能は連鎖した反射、すなわちタクテスとなる。複雑な本能的行動とは、多くの個々の行動から成り、それぞれの行動が次の行動の刺激となるものである。もちろん、それ自体が複雑な場合もある。つまり、複数の単純な反応が、異なる受容体への同時刺激によって同時に進行するということである。さて、この考え方をより高度な運動にまで拡張することは、言うまでもない。

まず最初に、これまで挙げた例で考察してきた刺激は、いずれも単純な基本要素であることに留意すべきである。もちろん、そのような刺激は比較的少ない。重力、伝導熱（物質の運動エネルギー）、放射熱（エーテルのエネルギー）、電気エネルギー、化学エネルギー、そして機械的接触または圧力（大気振動を含む）などである。これらの場合すべてにおいて、測定可能な明確な物理量が存在し、それに対して、測定可能な明確な物理化学反応という形で明確な応答を関連付けなければならない。刺激と応答の間には機能関係、すなわち明確な定量的エネルギー変換が存在するはずである。具体的な例を挙げると、ローブの幼虫の受容器官に降り注ぐ一定量の光エネルギーは、別の量の「神経エネルギー」に変換され、この神経エネルギーは「爆発の波」に似た形で伝播し、筋肉組織内で別の「爆発の波」を引き起こす何らかのエネルギー量に変換されるはずである。これらの変換はすべて定量的でなければならず、個々の光のエネルギーは、受容器官から筋肉内の偽平衡状態を乱す点まで追跡されなければならない。生物が外部刺激に対して示す反応が純粋に物理的な性質を持つことを証明するには、これ以外のことは必要ない。生理学的研究は、このような実験的証明に匹敵するものさえも生み出していないと言っても過言ではない。

より高次の生物の行動を促す刺激とは何か生物？確かに、それらの要素は我々が示したようなエネルギーであるが、これらのエネルギーは統合されて個々の刺激を形成する（ドリーシュ）。実験的に研究された走性動物における刺激は、おそらく一定の波長の平行な光線束の場であろう。しかし、人間や犬などの行動における刺激は、エーテルの非常に複雑な擾乱であり、動物の網膜上に像を生じる。調査に用いられる音刺激は、サイレンやバイオリンの弦の持続音によって生じる比較的単純な大気擾乱であるかもしれない。しかし、オーケストラを聴く際の刺激は、おそらく1分間に数百から200の速度で同時に鳴る数十の音符とそのすべてのハーモニーから構成されるかもしれない。これらすべては訓練された聞き手によって統合され、多数の音符の中に1つか2つの誤った音符があると、演奏の効果が完全に損なわれる可能性がある。確かに、ここには単なる程度の差以上の何かがある。

さらに重要なのは、戦術反応理論が自らに課す、刺激と行動の間の厳密な機能関係である。これを非常に正確に（ただし、理論が要求する以上の正確さではない）表現すると、Σ A = f ( x , y , z ) となる。つまり、一連の行動 Σ A（従属変数）は、独立変数x , y , zの数学的関数である。さて、高等動物の行動と刺激の間には、このような機能関係は存在するのだろうか？明らかに存在しない。私たちは、よく知っている人物を、100種類もの異なる特徴、歩き方、話し方、服装などの癖のいずれかによって認識する。その人は、近くにいても、遠くにいても、横からでも、あるいはほぼ無限に異なる姿勢のどれであっても、同じ人物であり、私たちはそれぞれの姿勢に反応する。こうした全く異なる物理的刺激に対して、喜び、嫌悪、回避、挨拶など、同じ認識反応が引き起こされる。野生動物を狩猟するスポーツマンにとって、刺激は、周囲の環境とほとんど変わらない、ほとんど知覚できないような、何らかの遮蔽物の中のわずかな色合いや陰影かもしれない。しかし、彼の経験では、このほとんど無限小の刺激の変化が、彼の行動とその結果すべてを左右する。ドリーシュの例では、2人の多言語を話す友人が出会い、一方がもう一方に「私の兄は重病です」または「Mon frère est séverèment malade」または「mein Bruder ist ernstlich erkrankt」と言う。ここでは、物理的刺激はそれぞれ根本的に異なるが、反応、つまり同情や心配の表明、相互の取り決めについての話し合いなどは全く同じである。あるいは、一方の友人がもう一方の友人に「私の母は重病です」と言ったとしましょう。この文の子音「br」と、もう一方の英語の文の対応する音「m」との、ごくわずかな違いにもかかわらず、その反応、つまりその後の会話や、二人の友人間の取り決めは全く異なるものになる可能性があります。

この議論を抽象的に表現すると、一般的に言えば、物理的に全く異なる2つの刺激が全く同じ一連の反応を引き起こす可能性があり、逆に、ごくわずかな程度しか異ならない2つの刺激が全く異なる反応を引き起こす可能性があると言えるでしょう。また、知能動物の行動の先行要因を分析すれば、これらの刺激はほとんどの場合、基本的な物理的作用ではなく、これらの作用の個別化され統合されたグループであり、動物はそれらの数学的な合計ではなく、それは純粋に機械論的な作用仮説に基づくものではなく、これらのグループ分けで表現される典型的な全体に基づいている。22

この議論に対する反論として、実際の空気振動（会話の場合）や視覚像（友人の認識の場合）が真の刺激ではなく、これらの物理的要因によって引き起こされる精神的状態、あるいは意識状態が真の刺激であると言うことはできない。もし、ローブが毛虫の純粋に戦術的な行動を仮説として示したような、厳密に機械論的な方法で行動を説明するならば、これらの空気振動と視覚像は間違いなく真の刺激であり、反応は数学的な意味でそれらの関数でなければならない。しかし、綿密に分析された行動反応にはこのような厳密な関数関係は存在しないため、実際の反応を決定するのは物理的な一連の出来事ではなく、これらの物理的な感覚印象の直後に生じる意識状態であると、すぐに認めざるを得ない。では、この認識がどのような結論を導くのかを見ていこう。

外部刺激（聴覚膜に作用する大気の変動、あるいは網膜に作用する光線）と行動反応の間には、何らかの介在物が存在する。それは、生物の個人的履歴、ジャック・ローブの「連想記憶」、ジェニングスの「生理的状態」、ドリーシュの「反応の歴史的基盤」（historische Reaktionsbasis）、あるいはベルクソンの「持続」である。最後の概念は最も微妙なものである。そして適切なものがあれば、それを採用します。物理的な刺激は意識状態、知覚につながり、それに続いて行動が起こります。知覚とは何でしょうか。反射行動には知覚がないかもしれません。走性には知覚がありません。23これらの種類の反応は刺激の性質から必然的に生じます。実際、後者に依存します。しかし、高等動物の知的な行動には、代替的な行動の種類の選択が伴うことを見逃すことはできません。したがって、知覚とはこの選択、あるいはそれと密接に関連しています。しかし、それは多くの種類の反応の中から1つを選択する以上のものです。動物の過去の経験全体が知覚に関わってきます。少なくとも、過去の経験のうち、何らかの形で現在の状況を照らし出す部分はすべて関わってきます。知的な動物が刺激に対して行う行動は、刺激だけでなく、過去に受けたすべての刺激、そしてそれらの刺激すべての影響に依存します。外部刺激と動物の反応行動との間に介在する知覚の中に、私たちが通常記憶と呼ぶものが入り込む。その持続時間こそが、刺激によって変化し、行動反応へと繋がる何かなのである。

つまり、持続とは記憶のことであるが、それは私たちが通常考える記憶以上のものだ。過去は「運動習慣」という形で私たちの中に残り、それを思い出すと、私たちはその運動行動を再び繰り返すことができる。注意深く内省すれば、読者は会話を思い出すとき、実際には声に出さずに話しており、神経と筋肉を動かしていることにすぐに納得するだろう。彼の発声機構について。学習された動作は持続する。何らかの形で脳と脊髄の神経路と接続が確立され、持続する。脳病変が記憶を破壊または損なうとき、影響を受けるのは間違いなくこれらの物理的な神経路と細胞である。しかし、これに加えて、純粋な記憶（ベルクソンの「souvenir pur」）がある。例えば、ほとんどの人が形成できる、過去に見たものの視覚イメージとは、純粋な想起に他ならないのではないか？24

生物の過去の経験すべて――知覚すべて、そして実行した行動すべて――は、運動習慣やメカニズムとして、あるいは純粋な記憶として、永続する。これらすべてが意識に存在する必要はない。もちろん、運動習慣は意識には存在せず、生物が運動組織によって可能な多くの種類の反応の中から選択しようとしていることに関連する過去の部分だけが想起される。この過去から、生物は現在可能な行動と何らかの形で関連しているものすべてを選択する。暫定的に決定した行動に似た、以前に実行したすべての行動を想起するが、それらの過去の行動に関連する他の状況も想起することで、暫定的な行動を修正するきっかけとなる何かを発見する。さて、このように行動する生物の行動全体を記述することは、単に一般人の「常識」的な概念をより正確な言葉で表現しているだけではないだろうか。一般人は、どのような状況下でも自分が何をするかは、状況そのものだけでなく、自分の経験にも左右される、と述べて、この議論を要約するだろう。生理学は、受容器官の刺激、求心性神経に沿った神経インパルスの伝播、脊髄または脳を通じたこのインパルスの伝達、あるいはその両方、遠心性神経を通じたインパルスの再伝播、そしてこのインパルスが放出装置へと変換され、筋物質中のエネルギーポテンシャルを解放する過程において、これらすべては物理化学的なエネルギー変換以外の何物でもないことを、可能な限り明確に示している。これはすべて明白で確実である。しかし、同じ求心性刺激が異なる時間に同じ経路で同じ方法で中枢神経系に入り、異なる経路を通り、異なる遠心性神経に沿って出て、異なる結果を生み出すのはなぜだろうか？あるいは、中枢神経系に入った異なる刺激が同じ脳内経路を通り、同じ遠心性神経と効果器に影響を与えるのはなぜだろうか？それは、これらの刺激が知覚につながり、それが生物と融合し、生物の持続時間の一部となるからである。そして、その反応は物理的な刺激に対する反応ではなく、このように変化した持続時間に対する反応となる。

生物の寿命が蓄積される物理的なメカニズムを想像できるだろうか？記憶が中枢神経系に保存される方法を想像できるだろうか？「保存される」と言うとき、私たちは空間と数で考えるという習慣が染み付いており、記憶をどこかに保管されているもの、つまり書類をキャビネットに整理したり、標本を博物館に保管したりするのと同じように考えている。知覚がこのように保存されると仮定すると、会話が蓄音機に録音・保存されるのと同じように、知覚も保存または記録されていると考えることになる。蓄音機は会話を再生できるが、それは確かに受け取られたものだが、私たちが経験を利用する際に実際に用いるのは、明らかにその経験の要素であり、必要に応じて選択され、再統合されたものである。したがって、私たちの知覚を分析し、それらを単純な構成要素に分解し、それらの構成要素を復元・記録して、任意の順序で再結合し、再び意識に取り込むことができるような手段が必要となるはずだ。

このようなメカニズムを想像することは十分に可能です。遠心性インパルスが1本の軸索を介して大脳皮質に入ると仮定しましょう。インパルスが伝わる経路は、完全な迷路のように張り巡らされています。中枢神経系の至る所で、互いに絡み合った樹状構造によって形成された神経経路の途切れに遭遇します。これらの樹状構造の枝は、実際には互いに接触していないようで、インパルスはそれらの間の隙間を飛び越えます。この隙間は当然ながら非常に狭く、何らかの組織化された物質で満たされているはずなので、膜とほぼ呼べるでしょう。これはシナプス膜と呼ばれています。ある性質の刺激がシナプスを通過し、通過する際に物理化学的に変化させると仮定しましょう。その後、同様の性質の刺激は、抵抗が減少したこの特定のシナプスを通過する傾向があります。したがって、刺激は中枢神経系を通る一定の経路をたどる傾向がある。中枢神経系は、ある意味で非常に複雑なスイッチボードと見なすことができ、その機能は、多数の刺激（または一連の刺激）の中から任意の1つの刺激を任意の1つの運動機構（または一連の運動機構）に接続することである。多くのメカニズムの中から）が選ばれる。こうして運動習慣、つまり経路が確立され、持続する。

このような考え方は原理的には明快かつ合理的であり、神経生理学に関するあらゆる研究は、それが優れた作業仮説であることを示している。現代の書籍を読むと、この考え方によって計り知れない進歩がもたらされるだろうという確信を抱かずにはいられない。しかし、高等脊椎動物の脳の複雑さは途方もなく大きく、シナプスやその他の場所で必要な物理化学反応の性質を想像することの難しさは計り知れないほど大きく、実験的な検証は不可能かもしれない。そして、これまで述べてきたことはすべて単一の基本的な刺激に関するものだが、一般的な動作においては、刺激は無数の単純な刺激の合成であり、反応もまた合成である。ほとんどあらゆる物体の光学的像には、ほとんど知覚できないほど異なる非常に多くの色合いと色彩が含まれている。像が覆う網膜の部分には、少なくとも桿体細胞や錐体細胞の数と同じ数の単純な刺激が存在するに違いない。運動反応は、繊細に調整され協調された多数の筋肉の収縮と弛緩から成り立っている。このような作用機序に関する仮説、すなわち上述のような過程のみを含む仮説を受け入れるのであれば、論理的に整合性があり、かつ物理化学的知識と整合する記述を定式化するだけでは十分ではない。そのような仮説を単に述べるだけでは、大きな進展は期待できない。それが本質的に機序論的なものであるならば、詳細な実験的検証が可能でなければならない。

たとえ実験的に検証されたとしても、意識の問題は未解決のままです。これまで検討してきたのは、一連の物理化学的なエネルギー変換だけです。では、どのようにして意識はどのようにして生じるのか？求心性インパルスを形成する一連の事象と機能的な意味で結びつくことなど、想像すらできない。何らかの形で、メカニズムは二元論、すなわち物理的プロセスと精神的プロセスの並行性を前提としなければならない。中枢神経系における物理的事象は精神的事象と関連している――前者が起こると後者も起こる――しかし、前者は後者の物理的な意味での「原因」ではない。意識は、脳のエネルギー変換に並行する「付随現象」として続く。こうして私たちはメカニズムの領域を離れることになるが、どうしてこのような記述の限界に満足できるだろうか？そして、意識は外部刺激に対する反応を変化させる情動的作用であると結論づけざるを得ないとしても、それ自体が、行動を純粋に物理化学的プロセスとして捉える私たちの概念が、その排他性において不十分であることを示しているのではないだろうか？

実験発生学の主な結果については後の章で改めて考察するが、ここではこれらの結果、そして本能的および知的な行動の分析結果が私たちをどのような方向へ導くのかに注目してみよう。それは、生物体内の物理化学的プロセスは、生物が発達し、成長し、機能し、行動するための手段にすぎないという結論である。これらのプロセスを分析すると、物理化学で研究される反応しか見えない。しかし、生物全体を考察すると、これらの物理化学的プロセスの協調、制御、あるいは方向性が見えてくる。ネーゲリは、胚の発生において、すべての細胞は他のすべての細胞が何をしているかを知っているかのように行動すると述べている。発生中の胚、あるいは再生中の生物にはある種の自律性があり、予期せぬ干渉があっても、正常で典型的な形態と構造が実現するのである。通常の発達過程が試みられてきた。この場合、通常の一連の出来事の中で進行する物理化学反応は、何らかの別の方法で進行し、発生中の胚には、それに内在するものとみなさなければならない組織によって、新たな方向性が課せられる。この同じ方向性と自律性は、成体生物全体の行動にも認められなければならない。それは一体何だろうか？私たちはそれを、生物の生命の顕現である物理化学反応に与えられる推進力として考えてみよう。それはベルクソンの生命の躍動、あるいはドリーシュのエンテレヒーである。これらの概念に含まれるものは本書の最終章で考察するが、その前に、生物を別の観点、すなわち、生物を世代の連続体の一員として捉えた場合の可変性という観点から考察する必要がある。

第5章
個体と種
個々の生物とは何でしょうか？アメーバやゾウリムシなどの原生動物は単細胞生物です。核、細胞質など、物理的および化学的な構成要素の集合体であり、生物が生き続けるためには、これらの構成要素のどれ一つとして取り除くことはできません。細胞はある程度損傷を受けることはありますが、一般的に、その生命は必須構造の完全性に依存しており、分裂すると元の状態を失ってしまいます。原生動物は、有機的な生存を継続するために必要な最小限の構成要素のみを含んでいます。

ヒドラのような生物は、すべて同じ種類の細胞ではない細胞の集合体から成ります。外層、つまり外胚葉は感覚と保護を担い、攻撃器官を含みます。一方、内層は消化と吸収の機能を担う細胞から成ります。これらの部分はすべて、一般的にヒドラの生命にとって必要です。これらは切断される可能性があり、動物は2つに切断される可能性があり、それぞれの部分は成長によって切断された部分を再生することができます。しかし、この再生には、外胚葉と内胚葉が一定の最小限の質量で存在することが必要です。したがって、高等動物、つまりメタゾオンは、それぞれが個々の原生動物に相当する細胞の集合体ですが、これらの細胞はすべて同じではありません。つまり、多細胞生物には組織の分化が存在する。

再び、腔腸動物は、それぞれが単一のヒドラの形態的等価物である複数の部分の集合体である動物の例を示している。例えば、管クラゲ類は個虫から構成されており、これらの個虫はそれぞれヒドラの基本的な構造を持っている。しかし、個虫はすべて同じではなく、運動機能を持つもの、攻撃機能を持つもの、消化吸収機能を持つものなど、それぞれ異なる機能を担っている。ここでも、生物全体が損傷を受けたり、一部が除去されたり、再生が起こったりする可能性があるが、管クラゲ類の場合、その動物特有の機能が維持されるためには、すべての異なる個虫が存在していなければならない。

したがって、原生動物は第一の個体、ヒドラは第二の個体、管クラゲは第三の個体である。このような個体性の程度の概念は、ほとんどの動物学者にとって満足のいくものとみなされるかもしれないが、よく考えてみると、それは非常に不十分であることがわかる。多くの単細胞植物や動物は、すべて同じである多数の細胞から構成されている。珪藻類とペリディニア類は、細胞体と核の分裂によって繁殖し、このようにして形成された部分は互いに結合したままになることがある。珪藻は1つの細胞から構成される場合もあれば、糸状体などで連結された可変数の細胞から構成される場合もあり、このような一連の細胞の分離は、分離された部分の機能に何ら支障をきたすことなく起こり得る。条虫は、中枢神経塊と固定器官を含む「頭部」または頭節から構成され、これに有機的に連続している一連の体節または片節がある。これらの片節は連続的に形成される頭節の後部から分離し、互いに、また頭節に集中している中枢神経系やその他の器官と接続したままになることがある。しかしながら、各片節には生殖器官一式が備わっており、移動器官も備えているため、移動することができ、接触するあらゆる表面に付着することができる。少なくともかなりの期間、頭節や他の片節とは独立した存在として生きることができる。例えば、一般的な海藻類であるポリゾアの大部分では、生物は非常に多数のポリプまたはゾオイドから構成されており、それぞれが周囲に何らかの被覆を分泌するが、それらはすべて共通の肉でつながっていることがある。多くの動物植物では、基本的に同じ構造をしている。サンゴ類には非常に多数のゾオイドがあり、それぞれが自ら分泌する石灰質の萼の中に生息している。多腹動物、動物性藻類、サンゴは第三目に属する生物であり、条虫の体節（頭節とその節片の連鎖）も同じカテゴリーに属すると考えられる。しかしながら、多腹動物やヒドロ虫の群体の一部、あるいは条虫の節片が分離した場合でも、それらは生存し、繁殖を続け、元の種の特徴的な機能をすべて発揮する。

ヒドラ、プラナリア、ケトポッド類、ヒトデなどの動物は、いくつかの断片に切断しても、それぞれの断片が一定の最小質量を超えていれば、元の生物の構造全体を再生することができる。ウニの発生中の胚では、8細胞期に割球を分離させる処理を施すと、それぞれの割球はその後、再び体節を作り始め、典型的なウニの幼生を再生します。肝吸虫として知られる寄生性の扁形動物は、レディアと呼ばれる他の幼生を形成する幼生を産みます。各レディアは通常、セルカリアと呼ばれる別の幼生形態に発達し、最終的に成虫になります。しかし、特定の状況では、各レディアが分裂して多数の娘レディアを再生し、これらの幼生が数世代続くこともあります。多くの下等動物では、体のほぼあらゆる部分から芽が形成され、これらの芽のそれぞれが生物全体を再生することができます。植物では、非常に限られた部分または挿し木から生物全体を成長させることができます。したがって、個体は、第1、第2、または第3次であっても、必ずしも元の状態を失うことなく分割されることがあります。

一般的に、高等動物では、完全に発達した成体から分離した断片が再生して完全な個体を形成することはなく、また一般的に、芽形成による生殖も起こらない。このような動物が生殖する際、卵子が発達して大きな細胞塊を形成し、その後、これらの細胞が分化して成体の組織や器官を形成する。しかし、比較的少数の未分化細胞が雌の卵巣、あるいは雄の精巣に残存し、これらの細胞はそれぞれ再び発達して個体を再生することができる。この過程には明らかに限界がなく、あらゆる動物の卵子は連続的に分裂して無限の幾何級数を生み出し、この級数の各項には最初の項のすべての潜在能力が含まれている。

物理的に定義される個性とは、分割できないもの、あるいは分割すると元の状態を失ってしまうもの、つまり、化学分子が持つ性質は、生物には適用できない。物質性の概念を含む定義はどれも成り立たない。動物学の文献で最もよく見られる個体の概念、すなわち単一の卵子の発生の産物であるという概念は、論理的に適用すると、卵子の全子孫、つまりその種に属するすべての生物を個体とみなすことになるので、明らかに成り立たない。この概念の難しさは、生物の生命を、その生命が顕現する物質的な集合体と同一視しようとする試みから生じていることは明らかである。世代を重ねるにつれて、卵子は分裂し、成長し、再び分裂し、そして明らかな限界なく繰り返される。しかし、「組織」あるいは「エンテレヒー」が物質的であり、その属性を損なうことなくこの無限の分割が可能であると考えるならば、数学で扱われる概念にのみ属する性質を物質にまで拡張していることになるのではないだろうか。

形態的実体として捉えた生物における個体性の議論は、確かに形式的なものであり、最も適切な用語を確立することを目的とする限りにおいてのみ価値がある。しかしながら、有機的個体性の概念は、直感的に感じられ分析不可能な概念ではあるものの、私たちにとっては明確である。私たちは自然界に自分たちのような動物を目にし、それぞれの動物が宇宙の他の部分から孤立した実体であり、宇宙の他の部分はそれに対して相対的な存在であることを疑わない。私たち自身は、第一に活動の中心である。自然界において、私たち自身以外の何らかの物体に対する運動、あるいは位置の変化は相対的なものであり、宇宙には静止した基準点や点はなく、私たち自身以外の物体の運動をその基準点に照らして評価することはできない。自分自身の。しかし、私たち自身の身体の動きは、直感的に感じたり経験したりするものであり、絶対的なものです。私たちが動くと、宇宙、むしろ私たちの宇宙――つまり、実際に、あるいは私たちの思索の中で作用するすべてのもの――は、ある方向には収縮し、別の方向には膨張します。私たちは、ある程度はそれを制御できるとしても、自分自身が宇宙から切り離されていると感じます。高等動物が、自分たちとは別の何かである宇宙から孤立し、またそれと関係しているという感覚を持っていることは疑いようがありません。もちろん、これを証明しようとすると、個性を論じる際に示唆されたあらゆる種類の困難が生じますが。それは非常に強く感じられる確信であり、私たちはそれを疑う余地がありません。したがって、有機的な個体は、無限の成長または複製が可能な、孤立した自律的な物理化学的部分の集合体として記述することができます。26

生殖とは何か？それは、高等生物においては分化と再統合を伴う、分離による有機的な成長である。このことを明確にするために、下等生物と高等生物における生殖現象を考察する必要がある。

私たちは純粋に物理的な成長を知っています。適切な物質の小さな結晶を同じ化学物質の無限に大量の溶液に懸濁させると、結晶は成長し始め、その質量には明らかな限界がありません。このような巨大な結晶は実験室で成長させることも、岩石塊の中で見つけることもできます。ここでの成長は、特定の形態が維持される集積の過程です。無機物における形態は、本質的なものと偶発的なものに分けられます。偶発的な形態とは、島や山が浸食される際の地形、河川の谷や三角州の形状、氷河の脇に堆積するモレーンの石の配置などは、非常に多くの小さな、協調性のない原因が複合的に作用した結果生じるものである。一方、本質的な形態とは、一つまたは複数の協調的な原因の作用の結果として生じるものであり、結晶の形態などがこれに該当する。結晶の形態は不変であるか、あるいは不変の平均形態を中心としてごくわずかな範囲で変化するにすぎない。

結晶の形状は、それを構成する化学物質の分子構造に依存します。もちろん、分子の形状について語ることはできませんが、分子を構成する原子は互いに空間的に一定の位置関係にあることがわかっています。これらの位置関係は、化学者の構造式で概念化されます。溶液、すなわち母液中では、これらの分子は互いに自由に動き回りますが、結晶中では互いに固定され、その動きは制限されます。結晶の形状は、分子がどのように固定されるか、あるいはどのように配置されるかに依存します。立方体は、多数の非常に小さな立方体を並べることによって構築できます。明らかに、多数の非常に小さな六角柱を最小限の空間を占めるように詰め込んだ場合、立方体を作ることはできません。また、既に存在する立方体の面に非常に小さな立方体の単層を積み重ねることによって、つまり本質的に類似した形状の要素を積み重ねることによって、無限に多くの立方体を形成することもできます。この無限の数の立方体（または結晶）のそれぞれにおいて、幾何学的形状は同じであり、この系列のどの立方体の一辺を測っても、表面積の合計は同じになるはずです。常にこの辺の長さの明確な関数となる。立方体の質量もこのような測定値の関数となり、それは al 3 となる。ここでaは質量の単位と結晶を構成する物質の比重に依存する定数である。大きさが大きくなる一連の結晶を考えると、この関係はそれぞれの結晶について成り立つ。M = al 3、Mは質量、aは上記の定数、lは独立変数であり、結晶の辺の長さである。

生物が結晶と同じように付加によって成長するのであれば、この関係は結晶の成長において期待されるのと全く同じように、完全に成り立つはずである。しかし、生物はそうは成長しない。その成長は本質的に異なるものであり、今日よく見られる表面的な類推によってこの違いが覆い隠されてはならない。生物は付加によって成長することがあり、例えば、骨膜を覆う骨膜から石灰質の層が膜骨の外側に付加される場合や、実際の細胞体内に物質が沈着することによって成長する場合もある（植物生理学者が言うところの内包による成長過程）。しかし、付加による成長の程度はすべての生物において厳密に制限されている。それぞれの生物には、動物や植物の性質によって決まる最大質量があり、この質量は単細胞生物自体の質量、あるいは多細胞生物を構成する細胞の質量である。骨格構造の形成においては、生物の細胞の働きによって形成されるため、付加による成長も起こり得るが、実際の生体物質の成長に着目すると、細胞に特徴的な質量に達すると付加は停止し、解離による成長が始まることがわかる。細胞は分裂し、分裂した各部分は限界サイズまで成長し、再び分裂する。これは、ウニの卵が成長して幼生、すなわち胚盤胞を形成する際に起こる現象である。卵子は2つの割球に分裂し、それぞれが一定の大きさまで成長した後、再び2つの割球に分裂する。10回の分裂が完了すると、約1000個の細胞が中空の球状構造、すなわち胚盤胞を形成するように配置される。

分化の仕組みが整いました。胚盤胞期には、すべての細胞は実際にも潜在的にも同じです。しかし、やがて中空の細胞球の一部が内側に押し込まれ、この内側に折り込まれた層の細胞は外側の層の細胞とは異なるようになり、同時に外側の層と内側の層の間の空間に第三の種類の細胞が現れます。図20.—ウニのガストルラ幼生の断面図。これは、保護組織、感覚組織、消化組織、骨格組織など、さまざまな組織の発達につながる分化の過程です。細胞は分裂を続け、最大サイズまで成長しますが、分化の過程が始まると、形成される細胞は元の細胞と全く同じではありません。しかし、最終的に成体のすべての組織の原基が形成されると、細胞は1種類の娘細胞のみを生成し始めます。したがって、胚の成長は、卵子と割球の物質の分離または分裂、それに続いて生成された細胞の分化が徐々に進むことによって成り立ちます。

再統合は常に進行している。胚盤胞と原腸胚の幼生は、独立した存在を営むことができる生物、すなわち自律的な実体または個体である。それらを構成する部分、すなわち外胚葉性運動細胞、外胚葉性感覚細胞、内胚葉性同化細胞などの活動は、協調して行われなければならない。細胞は有機物質的に互いに連続しており、いずれかの細胞で起こる出来事は他のすべての細胞に影響を与える。感覚細胞に与えられた印象は運動細胞に伝達され、同化細胞によって同化された食物物質は他のすべての細胞に分配される。成長中の胚は、どの段階においても有機的な統一体である。発達が進むにつれて、生物の形態的複雑性は増し、活動の数も増え、分化も進むが、同時に器官や組織の協調性も高まる。高等動物では、このような活動の協調と統合は（主に）中枢神経系と末梢神経系によって行われるが、この目的のために特別に分化した神経細胞は必ずしも必要ではない。したがって、成長過程における分化は、分離・分化した部分の再統合を必然的に伴う。27

有機的な成長の過程では、質量と形態の関係はもはやすべての点で成り立たず、結晶の成長に適用される厳密さについて。私たちは一生をかけて砂糖の錠剤を育てたとしても、どの結晶の質量も直径の長さの3乗に比例することがわかるはずです。つまり、質量と幾何学的形状の間には厳密な関係があるはずです。しかし、この厳密な関係は、同じ種に属しているが大きさが異なる一連の生物の場合には成り立ちません。たとえば、同じ種の多数の魚の長さを測定すると、成長の法則は単純な方程式M = al 3ではなく、経験的に評価されたM = a + bl + cl 2 + dl 3 +…の形式で記述する必要があり、この方程式の定数は、研究対象の種と、それが生きている条件によって変化することがわかります。つまり、生物は大きくなるにつれて形が変わります。これは、分子の蓄積による純粋に物理的な成長の場合には考えられないことであり、生物の特性は、それが何であるかだけでなく、それが何であったか、つまりその存続期間にも依存することが再び明らかになる。したがって、植物や動物における成長は、形態の多様性、一般的には累積的な多様性を意味し、典型的な形態からの際限のない逸脱につながる。

したがって、生物は単に物質を蓄積することによって成長するのではなく、ある一定の大きさの限界に達すると、分裂または生殖を行う。最も原始的な植物や動物では、この分裂過程は単純である。すなわち、生物（単細胞または多細胞）がほぼ等しい2つの部分に分裂するか、あるいはそのような複数の部分に分裂するかのいずれかである。前者の過程は、細菌やアメーバの生殖、あるいはプラナリアの分裂によって表される。後者の過程は、（例えば多くの原生動物において）生物全体が分裂することによって表される。生物は多数の胞子に分裂する。根本的に、この2つのプロセスは似ている。細菌の単純な二分裂は、すぐに付着による成長に続くが、繁殖形成（多重分裂の場合）では、親細胞が分裂し、次に各娘細胞が分裂し、これを数世代にわたって繰り返す。これらの分裂が完了すると、繁殖細胞は付着によって通常の大きさに成長する。これまでの議論を踏まえると、母細胞の個性が「娘細胞の個性に融合する」と言うのは意味がない。しかし、ゾウリムシはある程度の意識を持っていると考えることができる。ゾウリムシは人格、つまり宇宙の残りの部分からの孤立感、そして自身の過去の記憶や意識の持続との一体感を持っているのだろうか。もしそうなら、分裂するとき、その人格は娘細胞の人格と一体になる。あるいは、その人格と意識の過去は、姉妹細胞や、もはや存在しない母細胞、そしてこの細胞がかつて属していた細胞の人格と意識の過去でもあるのだろうか？ゾウリムシのような生物は、その行動において知性の兆候をほとんど示し、生殖時に分裂する部分は等しく発達しており、分裂過程はどちらの部分の意識の持続をも中断しない可能性があることを忘れてはならない。同じ個体から派生したこの種の生物すべてに、共通の人格、あるいは意識の統一性があるのだろうか？

単細胞生物の場合、単純分裂または多分裂による生殖は無限に続くわけではありません。遅かれ早かれ限界があり、細胞は分裂を続けることができなくなります。その後、接合がさまざまな方法で行われます。基本的に、2つの生物が接触し、細胞核が融合する、あるいは正確には、一方の核の物質の一部がもう一方の核に移動する。その後、細胞は分離し、分裂による増殖が再び始まる。

これは必ずしも有性生殖ではありません。本質的に類似した形態的実体の結合です。もし結合する2匹のゾウリムシがそれぞれ異なる人格を持っていたとしたら、2つの意識的な持続時間や記憶の融合または加算を想像するかもしれません。しかし、性行為にはこれより少ない要素しか含まれません。この生殖様式では、結合する体は通常の意味での生物ではなく、むしろ変形した生物、あるいは高度に変形した生物の一部です。一部の下等植物では、結合細胞は生物に特徴的な細胞に関して変形しているかもしれませんが、大きさはほぼ同じかもしれません。しかし、多細胞植物や動物では、一般的に、結合体は親体から分離した細胞であり、主に分化の欠如という点で親体の細胞とは異なります。父親の体から分離したこれらの細胞の一つは、精子（動物の場合）または花粉細胞（植物の場合）です。精子は、母体から分離した生殖細胞（動物の場合は卵子、植物の場合は卵胞）よりもはるかに小さい。一般的に、卵子は細胞質が豊富で、卵黄やその他の貯蔵栄養物質が含まれている場合もあるため、比較的大きな細胞である。精子ははるかに小さく、核とごくわずかな細胞質から構成されている。卵子は一般的に不動性であるが、精子は一般的に高い運動性を持つ。

単細胞生物の有性生殖における本質的なプロセスは、生物自身の接合である。多細胞生物では生物では、変異した細胞（生殖細胞）が親の体から分離し、これらの細胞が接合する。多くの下等植物や動物では、有性生殖と無性生殖の段階が交互に起こる。例えば、ゾウリムシは単純分裂で繁殖するが、一定間隔で接合が起こる。植物では、胞子体世代と配偶体世代が交互に起こり、胞子体は多分裂（すなわち胞子の形成）で繁殖し、配偶体は生殖細胞の形成で繁殖する。単純分裂や多分裂、胞子形成、芽形成などによる無性生殖が無制限に継続できる生物はほとんどない（おそらく皆無である）。調査されたほとんどのケースでは、無性生殖はしばらくすると弱まり、その後停止する。そのため、細胞の接合、あるいは有性生殖の刺激が無性生殖の再開に必要であると考えられてきた。このような場合、生物は「老化」したと言われ、何らかの手段による「若返り」が必要となります。一般的に、若返りは接合する2つの生物間の核物質の交換によって行われますが、休息、環境の変化、または分裂中の生物が生息する液体への特殊な栄養物質の供給によっても起こり得ます。例えば、分裂中のゾウリムシが生息する水に様々な物質を加えると、この原生動物は少なくとも2000世代にわたって単純な分裂によって繁殖を続けることができます。しかしながら、「老化」と「若返り」は単なる言葉に過ぎず、それらが示す変化の本質は不明であることを覚えておく必要があります。

植物や動物の大部分に見られる有性生殖では、卵子、つまり雌が生殖細胞は、雄の生殖細胞によって受精または「活性化」されます。しかし、精子によるこの活性化は必ずしも必要ではなく、卵子自体が分裂して完全な生物を形成する能力を持っています。これは、昆虫や他のいくつかの動物における自然単為生殖の場合に起こり、卵子は受精することなく分裂して発達します。雄と雌の生殖細胞の大きさがほぼ同じである一部の下等植物では、どちらかが単為発生を起こす可能性があります。このような場合、もちろん、性分化について適切に語ることはできません。通常有性生殖を行う生物の場合、発生の刺激は精子が卵子に入ることによって、つまり雄と雌の生殖質が混ざることによって与えられますが、一部の動物では、この刺激は、生息する水に特定の化学物質を加えることによって置き換えられることがあります。これは、ローブがウニの卵の場合に最初に研究した人工単為生殖のプロセスです。そしてその分析によると、精子は卵子に何らかの物質を運び込み、この物質が一連の化学反応を起こすことで卵子の分節化を開始させることが示唆されている。これらの反応が具体的にどのようなものなのか、また精子による「形成刺激」の過程がどのようなものなのかは、まだ分かっていない。しかし、精子による卵子の受精には、この形成刺激の過程以外にも多くのことが関わっていることはほぼ確実である。接合によって生じる雄と雌の生殖質の混合は、胚に両親と祖先の両方の特徴を与えるのである。

単細胞生物では、「体」は核を含む単一の細胞から構成されます。細胞の核部分である細胞質は、様々な形で変化します。例えば、鞭毛や繊毛を備え、能動的に運動することができます。細胞質は、生息環境の変化に敏感な受容体であると同時に、受け取った刺激を運動インパルスに変換できる効果器でもあります。また、生息する水中の無機物から炭水化物やタンパク質を合成する際に放射線のエネルギーを利用して利用可能なエネルギーを蓄積することができ、さらにこのエネルギーを制御された運動に消費することもできます。実際、単細胞生物は生命のあらゆる特徴を備えており、細胞質の分化は多細胞動物や植物の組織の分化と機能的に対応しています。

後者では、器官、器官系、組織は分化した細胞から構成されています。発生は基本的に単純な分裂による細胞形成の過程であり、この分節過程の終わりに様々な原基（Anlagen）が形成されます。古い発生学者は、ほとんどの動物群において3つの「胚葉」の形成を認識しようとしました。これらは外層または外胚葉、中間層または中胚葉、内層または内胚葉です。外胚葉は、外皮、中枢神経系および末梢神経系、感覚器官を生み出すと考えられていました。中胚葉は、筋肉と骨格、排泄器官、およびその他のいくつかの組織を生み出しました。内胚葉は主に消化管とその腺を生み出しました。ヘッケルの「ガストレア説」は、ほとんどの多細胞動物の発生過程において、同様の幼生形態、すなわち「ガストレア」を認めようとするものであり、その確立には多くの議論の工夫が必要とされた。この相同性について。新しい発生学では、ガストレア説を多細胞動物の上位門に排他的に適用することに伴う困難を認識しており、そのため今日では、後生動物がこれら３つの主要な胚葉から構成されるという考えを放棄する必要が生じている。したがって、体節形成の終了時には、胚は構造的に互いに似ているが、運命と能力が異なる細胞の塊から構成される。これらの細胞の一部は外皮、神経系、感覚器官を生じる運命にあり、他の細胞は骨格と筋肉になり、さらに他の細胞は消化器官、同化器官、排泄器官になる。これらの細胞群が３つの層に一次的に配置されることは、多くの発生事例で実際に確立されているが、この配置が普遍的なものではないことは明らかである。現代の発生学は、体節形成の終わりに胚は細胞群からなり、それぞれの細胞は通常、その後の発生において異なる運命をたどることを明確に示している。各細胞が具体的に何になるかは、他の細胞との位置関係によって決まる。しかし、各細胞は通常の運命以上のものになる能力を持っている。つまり、その潜在能力は実際の運命よりも大きい。正常な発生過程が中断された場合、通常であれば骨格の一部を形成するはずの細胞が、消化管の一部を形成することもある。発生中の胚の細胞は自律的である。

通常の発生過程において、体節形成の終わりに存在する細胞のほとんどは、発生の過程で分化しながら生物の「体」を形成する。しかし、少数の胚細胞は、構造的な変化を受けることなく、動物の発生過程を通して存続する。これらの細胞は分裂・増殖する。そして細胞数は増加するが、その他の点では変化しない。これらの細胞は成体動物の生殖器官、すなわち生殖腺、つまり雌の卵巣と雄の精巣となる。高等動物（哺乳類、そしておそらく一部の節足動物）の雌では、これらの細胞は発生の初期段階でのみ分裂・増殖し、成体になるずっと前に生殖腺内の卵子の数は固定される。しかし、すべての雄、そしてほとんどの動物の雌では、生殖細胞は無限に増殖できる能力を持っているように見える。

生殖腺の必須細胞、すなわち卵巣母細胞または精子母細胞は生殖質を構成する。しかしながら、現代の思弁的な生物学文献では、生殖質という用語は生殖細胞の核内の染色質に限定され、細胞質は生物の遺伝的形質の伝達に必須ではないとみなされている。しかしながら、細胞質と核の染色質とのこの区別は必ずしも妥当ではないことは明らかであり、生殖質を構成するものとして細胞全体について語るのが最も適切であると思われる。したがって、胚細胞は異なる運命をたどる。発生中に体または体細胞に変化するものもあれば、生殖細胞として生涯を通じて変化しないものもある。体細胞は環境と密接な関係を持ち、環境の変動の影響を受け、また積極的に環境に対応することもある。生殖細胞は体内を移動する可能性があり、成人期に致命的かつ無責任に、謎の悪性腫瘍へと発達する可能性があると示唆されている。しかし通常、生殖細胞は生殖腺に隔離されたままで、外部環境。それらの活動はそれ自体に固有のものであり、リズミカルで、体細胞が性成熟期を迎えた時に初めて機能するようになる。種の観点から見ると、体細胞は生殖細胞の外皮にすぎない。体細胞はあらゆる環境変化の影響を受け、通常は環境変化が累積的に影響を及ぼし、最終的には不適切な外皮となる。その後、体細胞の死は自然な終結として起こるが、生殖細胞はある意味で不死であり、分裂によって無限に増殖する能力を持ち続ける。

高等生物の有性生殖では、生殖質の一部が分離し、成長して、親の組織構造を示す生物へと発達する。しかし、子孫の発達においては、親から受け継いだ生殖質の一部は変化せずに次の世代へと受け継がれ、明らかな限界なく続いていく。親から子孫へと何かが受け継がれる。この何かは、明確な化学的・物理的構造を示す細胞とみなされる。生殖細胞は通常の体細胞とはいくつかの点で異なるが、これらの構造的・化学的差異は、細胞の潜在能力の差異に比べれば取るに足らないものである。体細胞は一般的に、自分が属する組織の一般的な性質を再現することしかできない。例えば、中枢神経系の灰白質を構成する細胞などは、分裂や成長ができないように見える。しかし、再生の事実は、体細胞が、自身が属する組織を再生するという限定的な能力以上のものを持っていることを示唆しているように思われる。この点において、再生実験は体細胞と細胞の間の本質的な区別をなくす傾向がある。そして生殖細胞。これらの結果を一旦置いておくと、生殖細胞は、生物全体をその特異性すべてにおいて再現する可能性を内包していることがわかる。親から子に伝達されるのは、親の組織構造そのものであり、この組織構造が物質的なものであると言うのは、もちろん仮説であって、観察された事実ではない。

特定の行動様式や形態が世代から世代へと伝承されるという現象こそ、遺伝の仮説が説明しようとするもの、つまり、物理科学の概念を用いて可能な限り簡潔に記述しようとするものである。「12年前、遺伝学の分野は修辞学者や形而上学者の独壇場だった」とジャック・ローブは言う。「今日では、生物学の中でもおそらく最も正確で合理的な分野であり、事実を質的に予測できるだけでなく、量的にも予測できる分野となっている」。読者は、この機械論的生物学の神格化の根拠となっている、わずかな事実の数々を自ら検証してみるべきだろう。

遺伝に関する現代の二つの仮説、すなわちヴァイスマンの生殖質連続性仮説とセモンの「記憶」仮説は注目に値する。後者では、遺伝の基盤は生物の無意識の記憶であると仮定されている。すなわち、機能様式は生殖質によって「記憶」され、伝達されるというのである。この概念は、後述する概念と多くの類似点を持つため、ここでは言及するにとどめる。ヴァイスマンの仮説は、ダーウィンの汎生説と同様に粒子論的なものであり、物理科学における分子や原子の概念の現代的な発展によって明らかに示唆されている。この仮説は、受け継がれるものは物質であると仮定している。明確な化学的・物理的構造を持つ物質。これは生殖細胞でも、生殖細胞の核でもなく、核に含まれる特定の物質である。核には、一般的に細胞の細胞質よりもリン酸を多く含むタンパク質が含まれている。これらのタンパク質は核タンパク質として知られているが、その化学構造に関する我々の知識は今のところあまり正確ではない。しかし、生殖質はこれらのタンパク質ではなく、細胞が特定の方法で死滅すると見えるようになり、特定の塩基性色素で染色される核内の物質である。この特徴のみによって区別され、そのため漠然と「クロマチン」と呼ばれている。ヴァイスマンはこの物質を「遺伝の物質的基盤」と特定した。

細胞が分裂する際には、通常、非常に複雑な一連の事象が起こります。この「有糸分裂」と呼ばれる過程は、細部に多くのバリエーションがあり、実際に観察せずに明確に説明するのはかなり困難です。しかし、その本質的な特徴は、分裂しようとしている細胞内のすべての構造が正確に半分になることです。すぐに分裂しない通常の細胞では、クロマチンは核全体に非常に多くの微細な顆粒として拡散しており、染色反応によってのみ認識されます。これらは核の特定の部分に集中している場合があるため、細胞の幾何学的対称面を通る分裂では、一般的にクロマチンは正確に半分になりません。したがって、分裂前に、この物質は「リニン」と呼ばれる物質の複雑なフィラメントに沿って並ぶ顆粒として凝集します。リニンは、主にクロマチンを染色する色素で染色されないという特徴があります。フィラメントは染色体と呼ばれる短い棒状に分裂し、これらの棒は核の赤道面に配置される。染色体顆粒は縦方向に分裂し、それぞれの半分が核の一方の極に向かって移動し、残りの半分がもう一方の極に向かって移動する。これらの変化に伴って細胞と核に様々な変化が生じるが、本質的に起こることは細胞のすべての構造が半分になることであり、これが有糸分裂の現象の最も単純な説明である。母細胞の分裂によって2つの娘細胞が形成され、それぞれの娘細胞は母細胞に含まれていた染色質顆粒の半分を受け取る。

染色体、すなわち「イダント」は、離散的な顆粒から構成されていると考えられており、これらは（一般的に）「イド」と呼ばれる構造体である。イドは顕微鏡でこれ以上小さな構造に分解することはできない。それは補助視覚の限界にある。しかし、この仮説では、イドは「決定因子」と呼ばれる部分から構成されていると想定されており、決定因子はさらに「バイオフォア」から構成されていると想定されている。バイオフォアは究極の有機単位または要素であり、化学分子と同程度の大きさである。バイオフォアはタンパク質分子よりも複雑であると考えるべきであり、タンパク質分子は少なくとも数百個の化学原子を含んでいる。ここで、イドと同じ大きさの粒子に含まれる原子の数を計算することが可能である。このような計算は様々な方法で行うことができ、いずれも一致する結果が得られる。この計算された原子の数は、仮説上のイドを構成するバイオフォアに存在すると考えられる原子の数よりも少ない可能性がある。28

イドは、完全に発達した生物のあらゆる潜在能力を内包していると考えられている。イドは一定数の決定因子から構成され、それぞれの決定因子は成人の身体の特定の物質的構成要素の「因子」である。眼の網膜にある細胞の種類ごとに決定因子があり、水晶体にも、角膜（あるいは角膜にある組織の種類ごとに）、脈絡膜と虹彩にある色素の種類ごとに決定因子がある、といった具合である。身体のあらゆる特定の組織は、それぞれ決定因子によって表される。このように、顕微鏡の視野の限界ぎりぎりの粒子の中に、化学的にも物理的にも個体化された身体のあらゆる部分の代表が詰め込まれており、これらの仮説上の「因子」はそれぞれ、非常に複雑な化学原子の集合体である。発生過程において、決定因子は互いに分離され、最初の2つの割球によって形成される体の部位は、それらの細胞に含まれる決定因子によって表され、それらの決定因子は互いに選別され分離される。発生が進むにつれて、この選別過程はますます細かくなり、各組織の原基が形成される頃には、細胞には1種類の決定因子しか含まれなくなる。これは特殊な種類のバイオフォアからなり、バイオフォアは染色質から細胞質へと移動し、必要な特定の種類の組織を構築していく。

生殖細胞の核は、信じられないほど複雑な混合物であるが、この物質混合物に加えて、成体の器官や組織が占める相対的な位置に決定因子を配置するための手段も存在しなければならない。想像を絶するほど複雑なメカニズムである。この目的のためには、既知の化学的および物理的要因のみを含むメカニズムが必要となるだろう。この仮説には、このメカニズムの性質に関する手がかりが全く含まれていないと言っても過言ではない。

決定因子は、各世代で新しい生殖細胞が形成されるため、生殖、あるいは新しいバイオフォアの蓄積によって成長できるはずである。生物が生殖によって成長するという意味で、決定因子が生殖によって成長すると言うならば、その形成手段という問題が棚上げされることになる。結晶が成長するように、類似の物質が付加されて成長するのだろうか？もしそうだとすれば、それらを構成する分子は生殖細胞を浸すリンパ液中に存在していなければならない。つまり、バイオフォア自体が既にこの液体中に存在していなければならない。なぜなら、バイオフォアがリンパ液中に存在することがわかっているタンパク質物質を利用して分裂・成長できると仮定するならば、これらの生物に完全に発達した生物のすべての性質を与えることになるからである。もしそれらが血液中に存在するとすれば、血液の組成は想像を絶するほど複雑でなければならない。なぜなら、血液には動物の体内に存在する異なる組織と同じ数の物質が含まれていなければならないからである。もちろん、そうではないことはわかっている。では、バイオフォアはどのように再生されるのだろうか？

私たちは、この無制限の憶測の領域（生物学の中で最も正確で合理的な部分とは到底言えない）から離れなければなりません。生物の生殖の研究が示しているのは、私たちが特定の組織と呼ぶ何かが親から子へと受け継がれ、この何かが高度な安定性を持つ可能性があるということです。非常に多くの世代の生物（2000世代）において、明らかな重要な変化は観察されません。例えば、ウッドラフが繁殖させたゾウリムシの世代など、実験的な繁殖によって生み出すことができる種もある。腕足動物のリンギュラなど、古生代から変化せずに存続してきた動物種もある。この動物群が示す信じられないほど多くの世代を通して、特定の組織はほぼ完全に変化しない状態で伝達されてきたに違いない。したがって、生殖質は世代から世代へと連続しており、極めて高いレベルの恒常性を持っている。この特定の組織の連続性と安定性という概念は、ヴァイスマン主義における価値ある特徴であり、遺伝現象について我々が知っていることはすべてそれを裏付けている。しかし、組織を化学的に異なる物質の集合体とみなすのは純粋な憶測であり、あるいはこの憶測を作業仮説と呼ぶならば、それは経験の結果に立ち返ることで正当化されなければならない。

しかし、組織が世代から世代へと変化せずに存続すると言うのは、必ずしも正確ではありません。子孫は親に似ています。つまり、組織は変化せずに伝達されています。しかし、子孫は親とわずかに異なっています。つまり、組織は伝達のたびに変化します。この2つの記述で、私たちは有機的変異の法則を最も単純な形で定式化しています。生物は明らかに、あるカテゴリー内の個体が他のカテゴリーに属する個体よりも互いに似ているようなカテゴリーに分類することができます。実験的な交配によって、共通の祖先を持つ生物の集合体、あるいは2つの生物のペアを作り出すことができます。祖先。このような集団を構成する個体は互いに非常によく似ており、それは自然界に存在する生物の分類に見られるような類似性である。また、実験的に作られた集団の場合と同様に、自然界に存在する集団の個体は互いに交配できることもわかるだろう。したがって、自然界に存在する集団もまた、一対の祖先から生まれたものであると結論づけることができる。この交配能力と個体の形態的な類似性は、集団、すなわち種の共通の起源と統一性という仮説を形成する根拠となる事実である。

自然集団であれ人工集団であれ、個体間の形態的類似性は絶対的なものではない。測定可能な単一の形質を取り上げてみれば、それが生物ごとに変動することがわかるだろう。この重要な有機的変動性の概念は、具体的な例によってより明確になる。海岸の同じ限られた区域から採取された多数の二枚貝の殻を調べると、おそらく同じ種に属すると考えられるが、殻の放射状の隆起の数は19から27まで、殻の長さと深さの比も1：0.59から1：0.85まで変動することがわかる。前者の場合、最も一般的な隆起の数は23であり、後者の場合、最も一般的な長さと深さの比は1：0.71である。これらは、問題となっている形態的形質の特性値または最頻値であり、その他の、あるいはあまり一般的でない値は、平均値または最頻値の両側に左右対称に分布し、「頻度分布」29最初の文字の値は、どの分布でも1ずつ変化します。明らかに、リッジの分数はありません。そして、この種の変化は「不連続」と呼ばれます。2番目の文字の値は、ほとんど知覚できないほど変化する可能性があり、そのため「連続」と呼ばれますが、この用語は厳密には正確ではありません。なぜなら、これを適用する際には、2つの変数間の数値の差が、どんなに小さくても、任意の有限数よりも小さい可能性があると仮定しているからです。この仮定において、生物学では無限分割可能性という独特の数学的概念を仮定しています。

完全に成長した生物の特定の形質に関して、最頻値または平均値との差は、環境が生物に影響を与えるという意味で、環境の直接的な作用による場合もあれば、生物の一部の使用の増減によって生じる変化による場合もある。例えば、海底で生育するムール貝の群集を構成するすべての個体にとって、栄養に関する条件は同じではない。群集の内側の個体は、群集の外側の個体ほど豊富な海水供給を受けない。そして、個体が受け取る食物の量は、単位時間あたりにその個体に流れる水の量に依存するため、内側の個体は発育が阻害されたり矮小化したりする一方、外側の個体はよく成長することがわかるだろう。このような変異は後天的なものだが、たとえそれらを考慮に入れ、研究対象となるすべての生物が可能な限り均一な条件下で生活するように注意を払ったとしても、ある程度のばらつきは残るだろう。この絶対的な均一性が実際に存在するかどうかは確信できません。生物の環境は、胚発生が行われた培地、さらには胚発生の起点となった生殖細胞の環境を形成した親の体まで含めて拡張される可能性がある。しかし、均一な環境、あるいは差異がごくわずかな環境であっても、おそらく変異は依然として存在するだろう。そのような場合に観察される変異は、「変動変異」と「突然変異」の2種類に分類される。

図21。
生物集団に見られる変異が変動なのか突然変異なのかは、実験によってのみ判断できます。ここでは、人間の集団を対象とし、身長の変異を研究対象としましょう。平均身長をはるかに超える身長の男性が、それに応じて身長の高い女性と結婚すると、これらの夫婦から生まれた子供たちは、成長したときに、集団全体の平均身長よりも高いものの、両親ほど高くはない身長を示すことがわかります。つまり、集団全体の平均への回帰が起こるのです。

これは上記の図に示されており、平均値の上と下の線は、それぞれの身長等級の人々の割合（平均値に対する割合または頻度）を示しています。後者は、垂直線に沿って測定した平均値からの距離に比例し、この線より下の距離は平均値より低い身長を示し、その逆もまた同様です。

一方、平均身長よりかなり低い男女が結婚した場合、その子供の身長は最終的に両親よりは高くなるものの、全人口の平均身長よりは低くなる。ここでも退行現象が起こるが、方向は逆であり、上記の図を反転させたものに相当する。このような選択が続けば、1、2世代で平均身長は急激に上昇する（あるいは、選択の「符号」が反転すれば、その逆になる）が、その後は変化はごくわずかになる。一方、選択が停止すれば、生み出された人種は徐々に、その人種が生まれた全人口の特徴である平均身長へと回帰していく。遺伝の実際的および理論的研究から得られるこの結果を理解することは非常に重要です。すなわち、一般集団に見られる通常の変異を選択すると、選択された形質の平均値にわずかな変化が生じますが、その後も選択を続けてもこの結果にはほとんど変化がなく、選択が停止すると、その種族は徐々に元の値に戻っていくということです。

もちろん、「純血」の人種は存在します。例えば、ギャロウェイの農民の平均身長はウェールズ人よりも高いです。「純血」の人種、つまり一つ以上の形質に関して純血の人種の場合、別の種類の変異、つまり形質が遺伝しない変異を扱わなければなりません。元の値に戻ろうとする傾向。人間の集団における身長のばらつきを頻度分布 A で表し、N の個体、つまり身長が平均より偏差 ON だけ大きい個体同士が結婚するとします。すると、これらの結婚によって生まれた子孫のばらつきは頻度分布 Bで表され、その平均値は、人種の起源となった N の個体群の平均値と同じになります。B のどの変異体から第三世代の子孫が生まれるかはもはや問題ではありません。その第三世代の平均身長は、純粋な人種の平均身長になります。この場合、純粋な人種の起源となった個体（AのNの個体）は突然変異を起こしたことになります。この新種の個体の身長は今後も変動的な変化を示し続けるだろう。その変動幅は、この新種が生まれた元の集団と同程度になるかもしれないが、新種の平均身長は元の突然変異体の平均身長と変わらないだろう。

図22。
デ・フリース自身が変動変異と突然変異を全く別のものと考えていたことはよく知られている。前者は彼は何とも思っていなかった。変動は、以前から存在していたものの増減としてのみ新しいものとみなされ、変動は環境の作用によるものであり、その分布は偶然の法則に従うと考えられていた。30一方、突然変異は全く新しいものであった。しかし、変動の将来的な分析では、この区別の妥当性は証明されないだろう。変動は、作用が変化する何らかの原因の結果である変化である可能性の方がはるかに高い。（ここでは、変動を物理的な意味での「原因」の対象となるものとみなしている。なぜなら、そのようにみなすことによってのみ、変動の分析を試みることができるからである。）通常、このプロセスは変動をもたらすが、その範囲、または作用の程度が特定の「臨界値」を超えると、突然変異が生じる。物理学者の例に倣って、「モデル」によってこれを説明することができる。

図23。
このモデルは、種の安定性の度合いを示すガルトンの図解を修正したものです。これは、円周上で転がる木の円盤です。これを扇形に分割し、弧 ab、cd、ef、ghはすべて同じ半径、10、20、30、40 を持ちます。次に、扇形bc、de、fg、haを平らにして、それらの半径が他の弧の半径よりも大きくなるようにします。次に、円盤を点 8 を中心として転がします。円盤は平均位置 8 を中心に前後に振動します。これらの振動を変動と考えてみましょう。

しかし、ディスクを転がすと仮定してみましょう。もう少し激しく振動し、点 3 または 4 のいずれかが中心Oの真下に来るまで振動します。これらの位置のいずれにおいても、ディスクは「不安定平衡」状態にあり、振動の程度がわずかに増加すると、点 3 または 4 を超えて転がります。しかし、これらの臨界点のいずれかを通過すると、新しい中心 5 または 7 のいずれかを中心に振動し始め、弧haまたはdeのいずれかに沿って転がります。この新しい安定状態の想定は、突然変異の形成と比較することができます。

これらはすべて、私たちが全く何も知らない過程の概念的な物理モデルにすぎません。これは、植物や動物の組織が絶対的に固定され、不変なものではないという見解を示すためのものです。生物は、認識可能で測定可能な各特性に関して、安定点を中心に振動します。つまり、その特性の平均値を中心に変動する変化を示します。組織の安定性が崩れ、振動したり、新しい中心を中心に変動したりする場合、つまり、変動が新しい「タイプ」または平均値からどちらかの方向に逸脱する場合、突然変異が生じたことになります。したがって、突然変異は必ずしも「正常」からの大きな逸脱ではありません。必ずしも「不連続変異」でも、「奇形」でも「異常」でもありません。本質的には、生物が示す変動が変動する平均位置のシフトなのです。

このような突然変異は、一般的に「基本種」の創出を伴う。上記の議論では、例えば身長といった一つの形質のみを考察したが、一般的には、新たな安定中心の形成には、突然変異する生物のすべての形質が関与する。したがって、種は、その起源となった種、あるいはその近縁に位置する他の基本種とは、あらゆる形質においてわずかに異なる。これは、一般的な植物や動物の種の「亜種」や「地域変種」の場合によく見られることである。系統生物学で知られている種のほとんど、あるいはすべてが、実際にはそのような地域亜種から構成されていることを私たちが認識していないのは、単に、そのような結果を得るには綿密な調査が必要であり、そのような変異性を証明することを目的として研究されたごく少数の事例を除いては、一般的には不可能であったためである。あるいは、経済的に重要なため、細部にまで注意を払って研究されている種の場合を除いては。このように、北ヨーロッパの海域に生息するニシンは、そのような亜種に分類することができ、これらの魚に精通している人であれば、海域のある部分のニシンが他の部分のニシンと異なる特徴を考慮することで、さまざまな亜種や基本種、つまり魚が採取された場所を特定することができる。

系統生物学において「変種」という用語は、「基本種」という用語に含まれる意味とはかなり異なる意味合いを持つ。後者の意味は単純明快である。2つ以上の基本種は生物の集合体であり、それぞれの集合体において、様々な形質が変動する平均位置は異なる。「変種」という用語は、それほど簡単に定義できるものではない。2つの異なる種（系統学者が通常用いる意味での）の子孫は、どちらか一方の親種の雑種変種と呼ばれることがある。動物学における通常の種の場合、そのような雑種は一般的に不妊であり、もし子孫を残したとしても、その子孫も不妊である。同じ種の親から生まれた通常の繁殖による子孫の場合、親の特徴から大きく逸脱している場合は、奇形、あるいは何らかの発生異常の結果である可能性がある。一方、「先祖返り」変異とは、多かれ少なかれ遠い祖先に存在していた何らかの特徴が再び現れたものと考えることができる。例えば、ドッグフィッシュやエイは、間違いなく前背鰭を持っていた軟骨魚類の子孫である。この鰭はドッグフィッシュには残っているが、エイやイトマキエイでは失われている。しかし、後者の魚類にも先祖返り変異として現れることがある。

（ド・フリースの分析に従えば）変種において、消失した形質は実際には失われるのではなく、単に抑制されるだけであり、潜在的な形で依然として存在している。例えば、花には色がついているものがあるが、同じ種の中には無色の花をつける変種が存在するかもしれない。物理的な意味で色が失われたと言うのは必ずしも正確ではないかもしれないが、このように表現することもできる。これらの花は、同じ種の有色変種と無色変種である。しかし、色の有無は変種内で固定されているわけではなく、無色の花をつける個体植物は、その組織構造の中に有色の花をつける可能性も秘めている。花弁は滑らかな場合もあれば、毛で覆われている場合もあり、同じ株の中に両方の変種が存在することもある。しかし、毛の有無を種類の違いとして語るべきではない。滑らかな花弁を持つ花は、毛の表皮原基を含んでいるとみなすことができる。同様に、有色の花と無色の花は同じ種類の色素を含んでいるが、これらの色素の混合比率が異なると考えることができる。このような見方により、これらの対照的な特性を変動する変化と同じように見ることができる。同じ文字の値における量的差異として。

このような形質の抑制は、必ずしも損失とは言えません。例えば、通常は単色の花を咲かせる基本種に属する生物が、縞模様の花を咲かせることがあります。その植物の子孫は依然として単色の花を咲かせるかもしれませんが、縞模様の花を咲かせる可能性も秘めていると考えるべきでしょう。メンデル遺伝学の用語では、これらの形質は優性形質と劣性形質と呼ばれます。

メンデル遺伝の変異について議論する際には、父方の親と母方の親にそれぞれ存在する2つの対照的な形質が子孫にどのように伝達されるかを検討します。問題となる形質は、父方の親の高身長と母方の親の対照的な低身長、あるいは父方の親の茶色の目と母方の親の青い目、あるいは母方の親の褐色の肌と父方の親の白い肌などです。これらの形質は2つの方法で遺伝します。つまり、混ざり合う場合と、子孫において明確に区別される場合です。褐色の母と白い父の子供は通常、両親の中間の色合いになります。混血児はどちらの親人種とも生殖能力があり、その場合も子孫は両親の中間の色合いになる可能性があり、このようにして何世代にもわたって続きます。しかし、この一連の過程のどこかで、隠れた、あるいは劣性の褐色の色が完全に現れることがあり、これは、その色がすべての世代の組織に存在していたことを示しています。背の高い父親と背の低い母親の間に生まれた子供は、一般的に両親の中間の身長になるわけではなく、背の高い子もいれば背の低い子もいる。茶色の目の母親と青い目の父親の間に生まれた子供は、通常、両親の目の色が混ざった目を持つことはなく、青い目か茶色の目になります。対照的な形質は優性および劣性と呼ばれます。例えば、高身長が子孫に遺伝し、その子孫が小人症の子供を生む場合、後者の形質は高身長に対して劣性であると言われます。したがって、両親の対照的な形質は子孫にも明確に残り、子孫の中には一方の形質を示す者もいれば、もう一方の形質を示す者もいます。また、一方の形質またはもう一方の形質が分離し、子孫にのみ現れ、子孫によってのみ伝達される場合もあります。対照的な形質が現れる子孫の数の間には、数的な関係があります。

明らかに、高身長と低身長は質的に異なる形質ではなく、同じものの程度の差である。茶色の目と青い目も必ずしも質的に異なるわけではない。虹彩には同じ種類の色素が存在するが、その割合が異なると考えることができるからだ。しかし、この生物学分野の用語は、対照的な形質がそれぞれ全く異なるものであることを示唆しているように見える。「高身長」「低身長」「青い目」「茶色の目」などにはそれぞれ「因子」が存在する。これらの性質は「単位形質」と呼ばれ、化学者が化合物において持つ「基」とほぼ同じような個性を生殖質において持っていると考えられている。例えば、塩化ナトリウムはナトリウムと塩素の混合物ではない。2種類の原子は融合するのではなく、単に結合しているだけである。しかし、この類推は非常に不完全である。なぜなら、化学分子においては、形質はどちらの形質でもないからである。構成要素の類似性はあるものの、全く異なるものであるのに対し、メンデルの交配では形質は区別されるが、一方は顕在的で他方は潜在的である。しかし、分子においては、原子は化学者によって特定の位置で互いに隣り合っているとみなされ、メンデル因子もまた、生殖質の中で並んで存在するかのように語られる。この用語は調査作業において有用であり、おそらく必要不可欠であるが、これは実験結果を記述するのではなく象徴するものであることを忘れてはならない。因子が生殖細胞の核内の特定の形態学的構造と同一視されるならば、発生の仮説としてのワイスマン仮説に対して主張される可能性のあるすべての反論は、形態学的形質の伝達という物理的過程の記述としてのメンデル仮説にも明らかに当てはまる。

このような仮説の構築に何が暗示されているのかを明確に理解する必要がある。体細胞が分裂する際には、いくつかの過程が観察される。これらの過程は、細胞のすべての部分を正確に2つに分割することを目的としていると我々は考えてきた。この体細胞分裂の過程は、生殖細胞が成熟（受精に適した状態になる過程）前に分裂する際に変化する。この場合、細胞核は4つの娘核に分裂する。これらのうち1つは卵子となる細胞質に残り、残りの3つはそれぞれ最小限の細胞質に包まれ、「極体」として除去される。また、母細胞の染色体数も半分になるため、成熟した卵子、すなわち精子は、通常の体細胞に存在する染色体数の半分しか持たない。さて、読者は、彼自身が生殖細胞のこの振る舞いが何を意味するのかを考えれば、確かにいくつかの解釈が可能であることが分かるだろう。しかし、クロマチンが互いに化学構造が異なり、互いに一定の位置を占める信じられないほど多数の物体から構成されていると仮定し、細胞内に、これらの化学的に個別化された部分の一部を排除し、他の部分を、エンジニアが機械を完成させる際にダイナモの部品を組み立てるのとほぼ同じように「組み立て」または配置できる、想像を絶する複雑さのメカニズムがあると仮定する。そうすれば、仮説上の核構造を形成する仮説上の離散的な物体を、メンデル形質の物質的担体と見なすことができる。このような論理的に構築されたメカニズムと、それが存在した場合に生み出すであろう効果との対応が、それが存在することの証明と見なされるのは奇妙だが、生物学的推測は実際にそのような議論を利用してきた。「メンデル遺伝の物質的『因子』同士の分離をもたらすのにこれほど正確に適応したメカニズムが、実験的育種で観察される形質の分離と何の関係もないとしたら、発生中のすべての生殖細胞に見られるとは極めて考えにくい。」この議論を非常に分かりやすく言うと次のとおりである。実験的育種では一定の分離が見られ、発生中の生殖細胞では特定のプロセスが起こることが観察される。これらのプロセスに論理的に考えられる他の多くのプロセスを加え、観察された細胞の物質的構造に論理的に考えられる別の構造を加える。すると、想定されるメカニズムと構造は、説明されるべき効果を生み出すのに「正確に適応」していることになる。したがって、そのメカニズムと構造は実際に存在するのです！

息子を父親に似せるもの、すなわち特定の組織は、疑いなく非常に安定しており、環境が変動しても存続する可能性がある。しかし、時折、息子は父親と異なる。その違いは「偶発的」で、それ以上伝達されない場合、不安定な変動に対処する必要がある。あるいは、違いが永続的である場合、安定した突然変異に対処する必要がある。突然変異を「生み出す」ものは何か？環境の変化だと言えるかもしれない。もしそうであれば、突然変異は生物が周囲の変化に適応する能動的な変化であり、この適応は永続的で伝達される。あるいは、突然変異は機能の自発的な変化であるかもしれない。組織の安定性のこの乱れが一般的で、生物のすべての特性に影響を与える場合、新しい基本種の確立に対処する必要がある。しかし、乱れが1つまたは少数の特性にのみ影響する場合、新しい基本種が出現したと認識する必要はない。男性と女性は（形態的には）依然として男性と女性のままであるが、ある人種に特徴的な茶色の目を持つ人々の間に、いつの時代か青い目を持つ人々が現れることがある。この場合、この変化の結果、変動する特性のうちの1つ、あるいはいくつかが、安定性の限界を超えてしまうことになった。

基本種の概念は明確かつ単純である。それは血縁関係で結びついた生物のグループであり、すべて一組の祖先から派生したものである。個体は特定の形質を示し、それらはすべて変異性を持つ。この変異性は累積的ではなく、世代を重ねるごとに種の個体は変異を示し、同じ平均値の周りで変動する。2つ以上の基本種は同じ起源（共通の祖先）を持つ可能性があるが、ある種の生物は、他の種の生物と性質は似ているものの、異なる平均値の周りで変動する特徴を示す。

これは系統生物学者が用いる「種」とは異なる。リンネ式分類法における種、すなわち系統分類上の種は、定義するのがはるかに難しい概念である。実際、実務においては、明確かつ決定的な意味を持たない概念と言えるだろう。

系統生物学という学問がいかに若いか、そしてその進歩が人間の発明や産業活動にいかに密接に依存してきたかを、私たちはしばしば忘れがちです。物理学や数学は修道院の独房で研究できるかもしれませんが、系統生物学の研究は、船などの移動手段、つまり地球上のあらゆる場所に生息する動植物を収集する手段があって初めて可能になります。比較的数年前まで、広大な陸地や海の動植物相はほとんど知られていませんでした。現在でも、地球上の多くの地域の生命に関する私たちの知識は乏しく不正確です。そのため、系統生物学は地球上の生物を収集し記述する必要があり、そうすることでリンネ式の動植物の種を確立しました。これらは主に形態学的構造のカテゴリーとして説明できます。古くから知られ、よく知られている種は、この点において明確に定義されています。例えば、猫や犬、ウサギ、トラ、ニシン、ロブスター、カキなどです。これらの各カテゴリーの個体は形態的に明確に区別され、カテゴリーの境界も明確に定義されています。それらすべてにおいて、種組織は高いレベルに達しています。個体が「その特性を忠実に受け継ぐ」ように、ある程度の安定性を備えていること、そして他の組織と融合しないように、高度な専門化も達成していること。

しかし、生物学における系統分類上の種の大半において、この種固有の基準、すなわち他の種からの種の分離の認識は適用できません。非常に多くの種が少数の標本のみから記載されており、多くはたった1つの標本から記載されています。分類学者は、自分が扱っている生物がまだ分類されていないことをどのように認識するのでしょうか？それは、最も類似する他のすべての生物と異なっている、つまり、既知の特定の記載と一致できないということです。しかし、その違いは非常に小さい場合があり、もし彼がそれに最もよく似た種の標本を多数持っていたとしたら、これらの違いは最も近縁な種の変異の限界よりも小さいことに気づき、そのカテゴリーに分類するかもしれません。しかし、彼が自分の標本を「タイプ」標本、つまり比較対象の種の基礎となった唯一の現存標本と比較しなければならない場合、そのテストは利用できません。答えるべき問題は、その違いは変動とみなされるべきか、それとも「種レベル」とみなされるべきかということです。確かに、多くの経験豊富な分類学者は、この判断力を備えている。もっとも、その判断の根拠を明確に述べるのは、彼らにとって少々気が引けるかもしれない。しかし一方で、この判断力を持たない研究者によって多くの種が分類されてきた。そして、生物学の偉大な分類学者でさえ、混乱を招いてきた。ゆっくりと、本当にゆっくりとではあるが、有機世界はより深く理解されるようになり、この混乱は消えつつある。

つまり、生物システムの体系的なグループであれ、変異と遺伝の研究に基づく基本種であれ、種は知的構築物であり、自然を記述しやすくするために考案された人工物である。これは分類における上位のグループ、すなわち属、科、目、綱、門の場合に明らかであり、論理的な関係性を表したり、進化過程に関する我々の概念を仮説的な形で記述したりする。しかし、種は実際の実在性を持つと言える。自然界には属はなく、種のみが存在する。これらの生物のカテゴリーは実際に存在し、それらを構成する個体が共通の祖先から派生している限り、個体性、ある種の有機的な統一性を持っている。しかし、属、科、その他のグループについても同様のことが言える。ある種は変異の過程によって別の種から生じる。属はすべて共通の起源を持つ種のグループであり、科は同様に関連のある属のグループである、といった具合である。生物科学のより高次のカテゴリーは、私たちが観察する自然の混沌と豊かさに秩序と単純化をもたらすことを目的としているが、明らかに種の概念も同じ実際的な目的を持っている。では、自然界には種はなく、個体しかないと言わなければならないのだろうか？もしそうだとすれば、有機的な個体性とは何かという明確な概念を形成することの難しさに、私たちはたちまち困惑することになる。これは、地球上の生命が真に一体的なものであり、種、属、科などといった形態の分析は、その豊かさを積極的に扱うための便利な方法に過ぎないことを示しているのではないだろうか？

系統生物学は非常に現実的な職業であり、彼が科学の概念を扱う際にどのように古代哲学の方法論を踏襲する。古典的な形而上学体系において、変化は幻想であった。感覚に生じる混乱や変化の背後には、不変で永遠なる何かが存在する。変化があるならば、何かが変化する。あるいは少なくとも、地平線上のよく知られた物体の像が屈折によって揺らぎ歪むように、感覚の霧を通して知覚されるときには、何かが変化するはずである。この不変の現実こそが、プラトン哲学におけるイデアの形態、あるいは本質である。それは物質世界への投影によって何らかの形で劣化し、不完全な感覚器官を通してのみ認識される。私たちは形態そのものを見るのではなく、むしろその性質、つまり形態に何かが加えられたり、何かが取り除かれたりしたものを見ているのである。

形態そのものは、変容の過程における一段階に過ぎない。時間の中に存在するものはすべて、流れ、あるいは別の何かへと移行する。しかし、私たちが見るのは、流れの瞬間的あるいは瞬間的な見方ではなく、むしろ、ある形態から別の形態への変容の本質を何らかの形で表現する、流れゆく現実のある側面である。彫刻家は、身体と四肢のすべての動作を一つの姿勢で象徴化することによって、走る人の動きを表現する。そのため、ランナーの動きに関する私たちの実際の感覚的経験や直観から、私たちは硬質な大理石の中に生命のあらゆる可塑性を見る。瞬間的な写真は、ランナーの瞬間的な固定姿勢、つまり奇妙で馴染みのない姿勢を示している。したがって、イデアは写真のような生成の瞬間を表すのではなく、彫刻家がランナーの特徴的な跳躍を静止した形で表現するように、変容の過程における典型的あるいは本質的な段階を表している。私たち自身の身体の動きに関する直感的な知識によって、大理石に表現された特徴的な姿勢の中に、一連の動きにおける他のすべての姿勢を読み取ることができる。同様に、私たちの経験によって、生成の形式的な瞬間を、それが象徴する動作へと拡張することができる。

この行為には、開始前に熟考された目的、意図、または計画がある。したがって、プラトンのイデアには三つの意味がある。（1）我々がその性質のみを認識する、不変かつ本質的な形相。（2）この形相が別の形相へと変容する際の、特徴的な段階。（3）その変容の計画または意図。

これは、ベルクソンが言うように、知性の自然な形而上学であった。実際には、それは感覚世界の混乱、つまり直観によって私たちに提示されるすべてに秩序と単純化を導入する「実践的な」方法であった。そして、有機世界の混沌を秩序づけようとする努力において、生物学は同じ方法に従い、プラトンのイデアの三つの意味を持つ種を表現してきた。種という用語で表現されるのは、それぞれが本質的な形態と本質的な行動様式、つまり特定の診断で示される特徴によって定義される生物の集合体である。しかし、生物は変化し、その特定の特徴は平均値の周りを変動する。そして、このように言うことで、私たちは変化する何かがあることを示唆している。つまり、観察される個体の形態が逸脱する本質的な形態、つまり不変でありながら偶然に変化する何かがあるはずだということである。これが（1）特定のイデアの性質である。同様に、私たちは本質的な個体を実際に観察することは決してない。私たちが見るのは胚、つまり若くて性的に未熟な生物、または性的に成熟した生物、または老衰期：誕生から老衰に至るまで、絶え間ない変化が続く。この混乱は手に負えないため、私たちはその生物の生涯における特徴的な形態と機能、そしてそれまでの段階が導いてきたすべて、そしてその後の段階が奪い去るすべてを示唆する段階を代用する。このように、私たちの種の概念（2）には、個体の変容における典型的な瞬間の概念が含まれている。私たちが作成するのは、生涯のある瞬間の「スナップショット」ではない。幼生形態を動物の種として識別するとき、私たちはそれを生涯の他のすべての段階と識別しているのである。

我々は変容主義の教義を受け入れるので、この特定の概念には進化過程の概念も含まれる。なぜなら、有機世界は生成変化の連続であり、種はこの生成変化の過程における一つの瞬間に過ぎないからである。突然変異による進化の仮説が正しいとしても、その過程が不連続であるという事実を考察しても、我々の理解には役立たない。つまり、変化は、いわば変化が芽生えていた不変の期間の結果である。この生成変化の連続の中で、我々は特定の形態が閃光のように現れる瞬間を捉える。それは、変化変化の瞬間的な様相としてではなく、種の変容がもたらされた段階、形態学的過程を示唆する側面として捉えるのである。したがって、我々の特定の概念は、個体の生涯における生成変化の一段階を表すだけでなく、進化史における生成変化の一段階をも表しているのである。

この進化の動きを創造的思考の展開と捉えるか、設計によって組み立てられた要素の発展と捉えるか、あるいは何らかのメカニズムの作用の結果と捉えるかに関わらず、それ自体だけでは、その根底には設計、目的、あるいは決定論が存在すると考えざるを得ない。したがって、すべては既成のものであり、形而上学的なプラトンのイデアと現代の種の概念との比較は完了する。

第6章
変革主義

したがって、種とは、すべて同じ形態的特徴を示す生物の集団である。この同一性は絶対的なものではなく、種を構成する個体は、いずれか一つの特徴に関して互いに異なる場合がある。しかし、これらの変異の範囲は限られている。変異は、選択を受けていない種の場合、世代を超えてほぼ一定に保たれる仮想的な平均値を中心に変動する。私たちが種の診断的特徴とみなす形態的特徴は、この仮想的な平均値である。

血縁関係で結ばれた、つまり同一の祖先から派生した非常に多くの動物を、親から繁殖させることが可能です。このような動物の集団は、野生に生息する種と呼ばれる集団に似ており、すべての個体が一定の形態的類似性を示します。もし選択を避けるように繁殖が行われれば、変異の範囲は野生種で観察されるものとほぼ同じになります。人工的に繁殖された動物の2つのグループと、自然条件下で観察された動物の2つのグループは非常によく似ており、自然種も人工種と同様に、一つの家族であるという結論に抗うことはできません。人間的な感覚、つまり、それを構成するすべての個人は共通の祖先という絆で結ばれている。

この考え方を、種よりも上位の生物のカテゴリーにまで拡張してみましょう。同じ種の個体をまとめるのと同じように、種のグループをまとめることができます。カテゴリー内のすべての種に共通する形態的特徴がいくつかありますが、特定のグループ間にも違いがあり、これらの違いは一般的な形態型からの変異とみなすことができます。たとえば、すべてのネコ科動物は、完全に引っ込めることができる爪、特定の種類の歯列、特定の頭蓋骨の特徴など、いくつかの共通の特徴を持っています。ネコ科動物の構造を仮定し、ネコ、ライオン、トラ、ヒョウなどが示す特徴を、このネコ科動物の形態型からの逸脱とみなします。こうしてネコ科動物（Felidæ）を確立します。しかし、ネコ科動物はイヌ科動物（Canidæ）や他の多くの動物種とともに、主に歯と骨格に関する共通の特徴も示していることがわかります。この類似性を表現するために、これらの科すべてを食肉目（Carnivora）にまとめます。しかし、肉食動物は四足動物の大きなグループの一つに過ぎず、齧歯類、有蹄類、鯨類など他にも多くのグループがあり、これらはすべて共通の特徴を持っています。それらすべてにおいて、体表には毛、または同様に発達した構造が備わっており、すべて横隔膜によって呼吸し、すべてにおいて、幼獣は母親の乳を吸って栄養を与えられ、すべてにおいて、胎盤上で発育します。したがって、私たちはこれらすべてを哺乳綱に分類します。さて、哺乳動物は内部骨格を持ち、その最も基本的な部分は脊索と呼ばれる軸索が発達して脊柱を形成し、この脊索骨格は鳥類、爬虫類、両生類、魚類にも見られる。脊索は存在するが、分節した脊椎骨を形成しない、より小さなグループもいくつか存在する。これらを含めると、脊索動物門という大きな動物群を形成することができ、この門は他のすべての同族群とは明確に区別される。

すべての動物と植物は、同様の方法で分類することができます。例えば、昆虫、クモ、甲殻類はすべて、体が関節でつながっている動物であり、各関節または体節には通常、一対の関節のある付属肢または肢が備わっています。このような基本的な構造の類似性から、これらの動物はすべて、他のいくつかの動物とともに、節足動物門という一つの門に分類されます。動物界の残りの部分についても同様であり、同様の方法は植物の分類にも適用できます。各界には分類が難しい小さなグループがいくつかありますが、ほとんどの生物は少数の亜界または門に分類することができ、これらのさまざまなカテゴリー間の関係をたどることさえ可能です。

有機世界の体系的な記述だけでも、進化の過程という概念とは全く無関係に、このような論理的な分類が導き出されただろう。しかし、もともとは生物のリストを作成する慣習的な方法であった分類は、すぐに形態的な類似性を示唆するだろう。それは、すべてのネコは肉食動物であり、すべての肉食動物は哺乳類であり、すべての哺乳類は脊索動物であることを示唆するだろう。それは、すべてのスズメバチは膜翅目であり、すべての膜翅目は昆虫であり、すべての昆虫は節足動物であることを示唆するだろう。あらゆる種類の動物の間に、数多くの論理的な関係性を確立する。

それは、形態的な相違によって互いに分離された多数の動物のグループを示してくれるでしょう。しかし、地球の過去に生息し、化石として岩石中にその遺骸が発見されたすべての動物も考慮に入れましょう。古生物学で知られているすべての生命形態を含めると、さまざまなグループ間の相違は消える傾向があることがわかります。たとえば、現存する鳥類と爬虫類の間のギャップは部分的に埋められるでしょう。古生物学は、別の方法でも形態学を補完します。動物の構造の研究は、それらを「高等」と「低等」と記述することにつながります。高等とは、構造の複雑さが大きいという意味です。したがって、肉食動物の体は、真の魚類の鰓の相同器官を持っているという点で魚類の体よりも複雑ですが、2 室の心臓ではなく 4 室の心臓も持っています。そして、哺乳類の肺、横隔膜、胎盤を備えているが、これらは魚類には存在しない構造である。さて、不完全な資料から言えば、古生物学は、より高等な生命体が、より低等な生命体よりも後に地球上に現れたことを示している。例えば、哺乳類の化石は、爬虫類が最初に現れる岩石よりも新しい（つまり、その上に重なっている）岩石から初めて発見される。同様に、爬虫類は魚類よりも後の岩石系列に現れる。このように、古生物学は形態学が示唆する論理的な順序に、次のような年代的な順序を加える。すなわち、より高等な、あるいはより複雑な生命体は、より低等な、あるいはより単純な生命体よりも、地球の歴史において後の時期に現れたということである。

発生学の結果からも、並行した時系列が示唆されるだろう。生物学によれば、すべての動物は個体発生、すなわち発生過程において一連の段階を経る。初期段階は単純な構造、通常は中空の細胞球であるが、発生が進むにつれて胚の構造はますます複雑になる。発生過程は多くの動物で連続的であるが、他の動物（おそらくほとんどの動物）では幼生期が現れる。つまり、発生が中断され、動物は一時的に完全に発達した形態と同様の独立した生活を送ることがある。これらの幼生期は、しばしば、最終的に変化する完全に発達した動物よりも低次の構造を示唆する。発生過程において幼生期が現れない場合でも、発生中の胚は、自身よりも低次の、あるいはより単純な動物に特徴的な形態の痕跡、あるいは少なくともその名残を示すことが非常に多い。例えば、魚類の鰓は尾のある両生類の発生過程、さらには哺乳類の発生過程においても現れ、その後消失するか、あるいは別の種類の器官に変化する。こうして個体は、複雑さが増していく一連の発達段階を経ていく。個体は、その発生過程において、古生物学的な進化の順序を、歪んだ短縮された形で繰り返すのである。

確かに、古生物学によって得られる証拠は非常に乏しい。地層中の生物の遺骸の保存は非常に偶然的な過程であり、その成功は常に存在するとは限らない一連の条件に依存している。地球の表面がよりよく知られるようになるにつれて、過去の生命についての知識はより豊かになるだろうが、過去には一連の生物が存在していたに違いなく、それらの認識可能な痕跡は私たちには知られていないことはほぼ間違いない。また、古生物学によって示された進化の順序は非常に不完全であるという疑念がある。それらは多くの条件によって不明瞭になり、短縮されている。初期の発生学者は、発生学の研究によって多くの動物群における進化の方向性が明らかになることを期待していた。生物が系統発生において経てきた一連の段階を個体発生において繰り返すならば、発生過程を綿密に研究することでこれらの段階が明らかになるはずだと考えたのである。こうした期待は実現していないものの、反復説には古生物学的順序と発生学的順序の間にはおおまかな並行性があると言えるだけの十分な真実が含まれている。

したがって、異なる種は、同じ種の個体同士が血縁関係にあるのと同様に、互いに関連している可能性がある、つまり血縁関係によって関連している可能性がある、そして異なる属、科、目なども同様に関連している可能性がある、と主張することは、もっともらしい仮説である。形態学的研究によって、構造の特殊化が進む系列が形成されるように、多数の種を分類することができる。古生物学と発生学は、少なくともある程度は、構造の特殊化が段階的に進んだこれらの段階が、次々と起こったことを示している。さて、このように簡潔かつ率直に述べたこの議論は、一般の読者にはあまり説得力がないように見えるかもしれないが、生物学を学ぶ学生にとって、その説得力は計り知れない。そのような学生にとって、進化の過程を信じることは、科学の事実を論理的に説明することから切り離せないものとなるだろう。

しかし、実験的に検証しようとしなければ、それは単なる信念、仮説に過ぎないだろう。精神的に。私たちが確立するのは単なる論理的な関係であり、生命形態の時系列的な連続、つまり高次の形態が低次の形態に続くという現象は、それ自体が進化の過程を示唆する以上のことをするものではありません。私たちが述べてきたことはすべて、特別な創造の過程への信仰と両立します。しかし、もし私たちがそのような信仰に固執し、現在および過去に地球に生息していた生物が創造的思考の顕現であると仮定するならば、私たちは依然として、これらすべての生命形態間の論理的かつ時系列的な関係という概念を受け入れなければなりません。創造的思考の働きについて推測することを許すならば、私たちは、異なる種の観念が互いに生み出し合ったに違いなく、生命の起源は変容主義の科学的仮説によって示されるような何らかの順序で起こったに違いないことを認識しているようです。進化の過程はどこかで起こったに違いありませんが、生物間に確立された関係は論理的なものであり、物質的なものではありません。

もちろん、科学は種の起源の様式をこのように記述してはならない。科学が無機物を研究するのと同じ方法で生物を研究する限り、物理科学の概念は有機的な性質の記述にも十分であると考えなければならない。物質とエネルギーと自然法則は与えられたものであり、たとえ我々の世界の状況下であっても、生命は無生物から発生し、自らを形作り、生物学の結果が示唆する変容を遂げてきたに違いないと仮定しなければならない。この仮定が直面する途方もない困難にもかかわらず、宇宙の物理的プロセスは可逆的かつ循環的であり、世界や太陽系は誕生し、進化し、そして再び消滅すると仮定しなければならない。このような宇宙的プロセスのあらゆる段階、そしてあらゆる段階生物の進化において、ある段階は必然的にそれ以前の段階によって決定されてきたに違いない。このような機械論的な説明は、超人的な知性、しかしそれでもなお我々のような有限の知性、ラプラスやデュ・ボワ＝レイモンが想像したような計算機が、膨大な微分方程式系を用いて、世界のあらゆる状態、あるいは普遍的なシステムを他のあらゆる状態から推論できると仮定しなければならない。ハクスリーが言うように、それは原始星雲の性質に関する知識から、凍てつく日の人の息の運命を予測できるのと同じくらいの確実性で、イギリスの動物相を計算できるだろう。普遍的な数学というこのような崇高な概念は、科学が近づこうと努力する理想として、常に存在し続けなければならない。

あるいは、計画や設計が自然に重ね合わされ、物質とエネルギーに内在し、いわば自ずと実現していくと考えることもできる。このような無機物と有機物の進化に関する目的論的な説明は、根本的なメカニズムの概念を拒否するならば、必然的に私たちに押し付けられる。私たちは、物質とエネルギーの普遍的なシステムを、要素から成り、それらが組み合わさると、ある特定の方法で相互作用し、明確で計算可能な結果をもたらすものと考える。システムの要素の組み立ては、システムの以前の段階の結果である。これが根本的なメカニズムである。しかし、システムの要素が異なる方法で組み立てられていると考えると、つまり、システム外部の、それらを再配置する主体という考えが含まれるとすると、このシステムに内在するエネルギーは、以前に想定したシステムと同様に、自ずと実現するだろう。しかし、結果は異なり、要素は元々配置されていた。それは過激な最終主義と言えるだろう。

科学は、特殊創造説と同様に、この概念も拒否しなければならない。なぜなら、それは進化の過程に非決定論を持ち込むからである。科学は、生物とその環境を、外部から研究される物理化学システムとして捉えなければならない。生物の行動を直観的に理解しようとする試みはすべて避けなければならない。なぜなら、生物とその周囲のものは、自然界で運動する物体に過ぎないからである。科学が研究するシステムにおいては、時間が独立変数でなければならず、生物の各部分と反応環境の各部分の間には厳密な機能関係が存在しなければならない。つまり、一方の変化は必然的に他方の変化に依存しなければならない。このようなシステムと一連の相互作用こそが、変容主義の機械論的仮説で記述されるものである。

これらはすべて、通常の観察方法や補助的な観察方法で示唆される。植物や動物は環境に作用し、また環境から作用を受けるが、通常、私たちが注目するのは生物の変化である。人の顔は風や太陽や雨で赤くなる。肉体労働は手を荒れさせ、たこができる。夏には汗をかいて熱を失う。冬には皮膚の血管が収縮し、熱が節約される。冬の間、多くの動物の毛皮はより豊かになり、色が変わることもある。淡い色の砂に生息する魚は色素が薄いが、暗い色の海底に移ると皮膚が黒くなる。茶色の海藻に生息しているときは茶色のエビは、緑の海藻に移されると緑色になる。鳥は季節が変わると暖かい国へ渡り、またその逆も起こる。これらは、環境の変化に伴う生物の形態や機能の適応の例である。

適応とは何か？この用語は生物学的考察において重要な役割を果たすが、しばしば曖昧かつ不正確な意味で用いられ、必ずしも同じ意味で使われるとは限らない。適応とは、生物が環境によって制約され、その形態が環境の形態に適応していくことを示唆する。ちょうど鋳物師が鋳型に流し込む金属が砂のくぼみの形をとるように。「環境の支配下にある生物がいかに可塑的であるかを、私たちは改めて目の当たりにする」――形態学文献からのこのような引用は、おそらく典型的なものだろう。生物に圧力をかける硬いものの作用の結果として生じる、この受動的な生物の変化こそが、適応として理解されている。確かに生物はそのような影響を受ける可能性があり、多くの場合、生物が経験する変化は環境の変化と同じ程度である。冬になると多くの動物は動きが鈍くなり、冬眠することもある。心拍数は低下し、呼吸運動は頻度が少なくなり、一般的に代謝率、つまり組織内で化学反応が進行する速度は低下する。これらの変化はすべて、気温が再び上昇すると符号が反転します。魚の産卵時期は、前の季節の性質によって決まります。変温動物の卵の発育速度は、気温によって変化します。緑の葉に形成されるデンプンの量は、光の強度、温度、および葉が置かれている培地に含まれる炭酸の量といった特定の変数に依存します。これらのすべての場合において、体内で特定の代謝プロセスが進行する速度は、生物の反応速度は環境条件によって変化する。一般的に、これはファン・ト・ホッフの法則、すなわち化学反応の進行速度が温度によって変化するという法則に当てはまる。

これらは、環境の変化の結果として生物が受動的に経験する機能の変化であり、生物の何らかの活動や努力の結果として生じる変化とは明確に区別しなければならない。川に生息するヒラメは、冬の最初の雪が溶けて河口が氷のように冷たい水で満たされると、海へ移動する。茶色や縞模様の海藻に生息する茶色や縞模様のエビは、緑色の海藻に移されると、藻類の色素に合わせて緑色に変化する。冷蔵倉庫で育てられた子猫は、暖房の効いた家で育てられた姉妹よりも、より滑らかで豊かな毛並みになる。ジフテリアから回復した動物は、少なくともしばらくの間は再感染に抵抗できる抗毒素を生成する。極地の海を探検する人は、熱帯地方で着るよりも暖かい服を着る。

適応が誘発されるために環境変化が起こる必要はなく、生物は自身の変化に対して能動的かつ意図的に反応することができる。アスリートはランニングやボート漕ぎによってより強い心臓を獲得し、鍛冶屋はより筋肉質な肩と腕を発達させ、プロのピアニストはよりしなやかな手首と指を発達させる。手術で片方の腎臓が摘出されたり、片方の肺が病気になったりすると、体の反対側の臓器が肥大する。片側の言語中枢の病変による失語症は、脳の反対側のこれまで使われていなかった中枢が機能的に活性化すれば消失する可能性がある。活動的。一般的に、臓器を継続的に使用すると、その大きさや効率が増大し、逆に使用しないと、大きさが縮小し、萎縮に至る。

適応の本質は、生物が物理的環境の変化、あるいは自身の行動、機能、形態の変化に対応するために行う、能動的で意図的な行動、機能、形態の変化である。また、それは、それを示す動物の組織に永続的な特性として残る変化でもある。行動の変化が、実際に経験した環境の変化に対応して意図的に行われるものであろうと、予見された変化を先取りするものであろうと、それは問題ではない。知的に適応した行動様式の変化は、少なくとも、動物の意識の永続的な一部となる記憶を残し、将来の行動に影響を与える可能性がある。あるいは、教育の過程によって誘発される場合は、「運動習慣」の確立を伴う必要がある。歌手の教育は、大脳皮質と脳の下位中枢に、胸部と喉頭の筋肉を制御・協調させる神経機構を構築するが、これは教育過程以前には存在しなかったものである。したがって、適応とは、生物が環境（無機質の不活性物質と、その動物が競争する他の生物の両方を含む）に対してより大きな支配力を発揮できるようになるための、何らかの後天的な変化のことである。

これらは、生物が属する種に特徴的な形態構造から逸脱する原因となる獲得形質である。それらは、動物の全体的な組織に影響を与えるのだろうか？つまり、獲得した構造変化は、それが生じた動物の体だけでなく、その子孫にも影響を与えるほど根本的なものになり得るのだろうか？仮にそうだとしよう。地球上の限られた地域に生息するある種の個体のかなりの割合が、同時に同じ性質の変化を獲得し、その構造の逸脱を子孫に伝えるとしよう。そうすれば、特定のタイプが変化する適切な手段、すなわち変形の手段が得られるはずだ。

これはラマルクの名にちなんだ仮説であり、その本質的な前提は、生物が生涯を通じて獲得した形質は子孫に受け継がれるというものである。獲得形質の伝達が起こると考えるのは妥当であるように思われる。実際、ド・フリースは環境の作用による変動的な変異が、それを示す生物の子孫に遺伝する可能性があると暗黙のうちに想定している。種の変異がこのように起こるという考えは、19世紀の大半を通じてイギリスとドイツで広く信じられていたものであり、ダーウィン自身もこの考えを抱いていた。そして、両国の生物学者の大多数は、一時期、この考えを確信し、さらには教条的にさえ主張していたのである。

では、なぜ前世紀末の20年間に、この問題に関してイギリスとドイツの両方で非常に大きな意見の転換が起こったのだろうか？確かに、多くの植物学者や動物学者は依然として古い仮説に固執しており、ほとんどの生理学者は形態学的特徴の間に明確な区別を設けていないように見える。遺伝形質と獲得形質は区別されるが、生物学者の大多数は、獲得形質の伝達は証明されていない推測であるだけでなく、理論的にも考えられないと結論づけることをためらわなかった。19世紀初頭には、この考えはほぼ教条的に主張されるようになり、反対意見が表明されると、動物学の代弁者たちの苛立ちと焦りの口調に気づかざるを得ない。「自然は、（これで終わりだが）獲得形質を種の形成と維持に用いない。なぜなら、自然はそうすることができないからだ」とサー・E・レイ・ランケスターは言う。

この問題に関して自然界を検証する過程が、決して徹底的なものではなかったことは疑いの余地がない。獲得形質の伝達を断固として否定したのは、徹底的な実験と観察の結果ではなく、むしろイギリスとドイツにおいて、ダーウィンの自然選択による種の変異説と、ヴァイスマンの生殖質の連続性説が広く受け入れられていたことに起因する。

変異説という新しい仮説は、生命形態の多様性を説明するのに十分であるように思われたため、古い仮説を持ち出す必要はなかった。ダーウィン自身は、個体による構造的変化の獲得が進化過程の一要因となり得ることを認めていたが、ダーウィン自身もその可能性を認めていた。そして、『種の起源』の出版後20年以上もの間、ラマルクの仮説は博物学者によって強く否定されることはなかった。しかし、1880年代初頭、ヴァイスマンは生殖質に関する著書を出版し、この注目すべき著作に収められた考察の素晴らしさと構築力は、彼らの研究、そして有機現象と無機現象の間に示唆された類似性は、生物学者の注目を集めた。世界に初めて提示されたヴァイスマンの仮説の要点は以下の通りである。非生物から生物への進化の非常に初期に、多くの種類の生命物質が出現した。これらは非常に複雑な化学化合物であり、エネルギーを蓄積および消費することができ、無限の成長と生殖が可能であった。それらは、それらに敵対的で常に溶解に向かう環境、そしてそれらを破壊することはできないものの、その性質や反応様式を変化させることができる環境でも存在できた。これらの基本的な生命物質は、今日私たちが知っているものとは大きく異なっていた。それらは裸の原形質集合体であり、細胞や核のプラズマ、ましてや体細胞や生殖細胞組織に分化していなかった。それらのすべての部分は類似しており、むしろその物質は均質であった。しかし、単細胞生物の進化によっても、大きな変化が起こりました。なぜなら、それ以降、生物体の一部である核が生殖機能を担うようになったからです。ただし、核は細胞の核外部分の機能全般を依然として制御していました。多細胞植物や動物が進化すると、生物の各部分の多様性はさらに大きくなりました。多細胞動物のすべての細胞には確かに核が含まれていますが、これらの構造は細胞の機能中心にすぎません。細胞の中には感覚を司るもの、運動を司るもの、同化を司るもの、排泄を司るものなど様々です。生殖器官の主要部分を形成する核においてのみ、生殖機能がその完全な形で維持されます。潜在性：原形質は、核と細胞質が進化する以前、つまり原始生命物質が異質になる前に持っていたすべての性質を、そこにのみ保持している。原始生命物質の一部が核膜に隔離されると、その程度に応じて物理的環境の作用から保護され、生物が多細胞組織で構成されるようになると、この隔離はさらに完全になった。肉の衣をまとった原形質は、それ以降、環境の衝撃から保護され、不変の生殖質となった。しかし、この組織の進化のずっと以前から、むき出しの生命物質は外部の物理的作用にさらされ、それによって非常に多くの形態の原形質物質へと変化してきたのである。多細胞植物や動物が進化するにつれて、生命物質は一つではなく、多くの種類が存在するようになり、それらは今日まで、現存する生物の不変の生殖質として存続してきた。

今日のワイスマン仮説は、補助仮説によって支持され、拡張されているとはいえ、30年前の純粋で全く魅力的な推測ほど学生に訴えかけるものではない。当時、ワイスマン仮説が成熟した物質の化学理論と提示した類推は、ほとんど抗しがたいものであったに違いない。化学の無数の化合物が80種類余りの異なる物質の順列と組み合わせにすぎないように、すべての生命形態は、多細胞生物の進化以前に存在していた多くの異なる生命物質の組み合わせと順列である。そして化学元素が（1883年当時）不変のものとみなされ、化合物として結合しても個々の性質を保つと考えられていたように、ヴァイスマンとその追随者たちは、原子核の色素物質に含まれる様々な種類の生命物質を、不変で不滅の生命体とみなした。それらは、有性生殖によって無数の方法で結合し、無数の多様な生命構造を形成するかもしれないが、無機化合物の化学分子において原子が並んで存在すると考えられていたように、生物の生殖質の中では個々の性質を保ち、並んで存在している。31

これらの推測が正しければ、体または体質が獲得した形態や機能の変化は、生物の子孫に伝達されることはあり得ない。なぜなら、仮説によれば、生殖質は外部の変化の影響を受けず、子孫の体を形作り構築するのは、雄の親の精子または雌の卵子に含まれる生殖質だけだからである。これだけでは不十分であるかのように、ヴァイスマンとその追随者たちは、体の変化が生殖細胞に伝達されることは考えられないと主張した。なぜか？生殖細胞は一見単純だからである。生殖細胞は半流動性の原形質細胞体と核にすぎず、体質の細胞体と核と大きく異ならない（ただし、仮説によれば、その違いは大きいことに留意すべきである）。体組織の細胞と胚の各部分をつなぎ、体組織の変化を胚に伝える構造的なつながり（例えば神経など）は存在しない。では、体細胞の変化が胚に影響を与え、胚が生物へと発達した際に、この特定の変化が生殖に影響を及ぼすようになるのは、一体どういう仕組みなのだろうか。証明されたでしょうか？1883年には決定的な議論に思えたかもしれませんが、今日ではそれほど決定的なのでしょうか？細胞や組織は孤立した粒子ではなく、すべて原形質フィラメントでつながっていることがわかっています。感覚面から運動面へのインパルスの伝達には特殊な神経組織は必要なく、未分化の原形質によっても伝達されることがわかっています。神経細胞と神経線維は構造的に連続しているのではなく、いわば隙間を飛び越えてインパルスが伝わることがわかっています。哺乳類の体のある部分で起こった出来事が、化学物質やホルモンを血流中に放出することによって、他の部分に影響を与える可能性があることがわかっています。体細胞から胚芽への特定の変化の伝達を説明できる論理的な仮説を構築できないとしたら、それは実に奇妙なことでしょう。

しかし、獲得形質は結局伝達されなかった。ヴァイスマン主義に固執する人々はそう主張したが、もしこの伝達性が考えられないのであれば、それは確かに不必要な議論である。ここでは証拠について議論する必要はないし、そうする必要もない。なぜなら、遺伝に関する一般向けの書籍ですべて検討されているからである。これらの書籍には明らかな意見の一致が見られるが、動物学文献に馴染みのない読者に影響を与えるべきではないし、多くの動物学者や植物学者が反対の結論を受け入れているという事実を覆い隠すものでもない。議論はすべて非常に退屈だが、そこからいくつかの肯定的な価値ある結果を得ることができるかもしれない。決定的で適切な調査がほとんど行われていないことは疑いようがない。文献には、健全な実験や観察の量に比べて、論争の量が不釣り合いなほど多いことに気づかざるを得ない。実際に行われた研究。実験のほとんどは外傷性病変や切断に関するもので、そのような欠陥は伝染しない、あるいは少なくとも非常にまれにしか伝染しないことが証明されているようだ。子猫の尻尾が切断され、テリア犬の耳が切り落とされ、中国やヨーロッパの女性の足や腰が圧迫され、非常に多くの世代にわたって行われたが、これらの欠陥は親から子に伝わらなかった。このような証拠は、獲得形質の非遺伝性という信念を支持する正統的な動物学の見解の大部分を構成しているが、本当にそれが重要なのだろうか？伝染する可能性があるのは、環境によって何世代にもわたって誘発される、形態、機能、または行動の有用で目的のある変化、つまり有害な病変ではなく適応である。そのような適応が遺伝するという決定的な証拠はほとんどないが、既存の証拠を注意深く研究する人は、それらが絶対に伝染しないとは言わないだろう。例えば、鍛冶屋はたくましい肩や腕を息子に受け継がせるのだろうか？あるいは、ピアニストはしなやかな手首や指を娘に受け継がせるのだろうか？この問題の重要性に見合うだけの観察や実験は、文献には見当たらない。

また、生殖質は仮説が当初想定していたような不変の物質ではないことも留意すべきである。外部の物理的環境の変化は確かに生殖質に影響を与える可能性がある。したがって、異常な物理的条件（温度、湿度など）で生活する動物から生まれた幼虫は、同じ種であっても正常な環境で生活する動物から生まれた幼虫とは形態的に異なる可能性がある。環境。したがって、後者は生殖質に作用しなければならないが、生殖細胞を取り囲む身体組織によって形成される環境も同様に作用する可能性がある。例えば、生殖細胞は、栄養物質の供給の違いといった身体の変化の影響を受ける可能性がある。子孫は、親が生涯を通じて獲得した構造的変化の結果として、親の構造から逸脱する可能性があり、たとえ子孫の逸脱が親の変化と同じ性質のものでなかったとしても、その遺伝は、ある程度の変異を引き起こす十分な原因となるだろう。

しかしながら、生物が環境の作用の結果として自ら獲得した特定の構造からの逸脱と同じ種類の逸脱を子孫に伝えることを証明するのは確かに困難である。たとえそのような獲得された逸脱を伝達したとしても、この種の遺伝だけで、私たちが実際に自然界で観察する生命形態の多様性の十分な原因となるかどうかは明らかではない。形態の変化は確かに起こるだろうが、個体化された種ではなく、形態の微妙な段階が見られると予想される。ラマルク遺伝が、もともとは異なる2つまたは3つの種が隔離された土地にかなりの期間作用し、観察可能なすべての生物の間で、ある1つの可変形質に関して生じる変異を調査すると仮定しよう。

図Aは、この変異過程の結果と思われるものを表しています。水平線上の数字は、原点oからの距離に比例し、考慮される変異の大きさを表しています。垂直線の高さは、各変異度を示す生物の数を表しています。すべての変異が均等に頻繁に発生すると予想されるかもしれないが、我々が想定したような、孤立した土地に生息する動物の変異に関する研究では、実際にはそのような結果は得られない。我々が発見するのは、図 Bで示されるような状況である。つまり、2つ以上のモード、すなわち、他のどの変異値よりも多くの個体によって表される変異値が存在する。環境条件は、他の個体よりも、この変異を示す個体をより有利にしているのである。

図24。
つまり、環境は、現れる多くの変異の中からある種の変異を選択するということであり、これはもちろん、可変形質の自然選択による種の変異仮説の本質的な特徴である。生物は、自分が生きる媒体、あるいは同胞生物からなる環境に作用する力をそれぞれ異なる形で備えてこの世に生まれてくる。最も有利な能力を持つ生物は、そうでない生物よりも長生きし、より多くの子孫を残し、この有利な能力を子孫に伝える。子孫の中には、有利な変異が最初に現れた時よりもさらに有利になっているものもあるかもしれない。このようにして、選択的に量が増加し、最も弱い個体が淘汰される。この考え方は極めて明快で単純であり、非常に普遍的である。ドリーシュによれば、それは自明であり、反駁できない。なぜなら、ダーウィンやウォレス以前の博物学者にとって、それは確かに明白ではなかったからである。しかし、独断的にならない限り、それが進化過程の十分な原因であると主張することはほとんどできず、この仮説の難しさを最小限に抑えようとするのは無益である。本能や向性の起源、失われた部分の回復や再生、後に機能的かつ有用となる器官の最初の非機能的な痕跡の出現を、この仮説で説明することは容易ではない。実際、これらすべてを自然選択の観点から説明するもっともらしい仮説を考案することは可能であるが、そのような補助的な仮説はそれぞれ元の仮説に負担をかけ、その分だけ弱める。

もちろん、自然選択は変異を誘発したり引き起こしたりするものではありません。変異は自然選択の活動に与えられ、自然選択が作用する材料となるのです。では、選択または排除される特定の形態からの逸脱の性質とは何でしょうか？それは、環境によって誘発され、最初にそれを示した生物の子孫にその性質と方向が伝達されるものではありません。そのような変異が実際に起こることは証明されていないわけではなく、むしろ起こる可能性が高いと言えます。しかし、その発生頻度は自然選択に十分な材料を提供するほど高くはないと結論づけることができます。また、無作為に集められた生物の大きな集団で観察される通常の変異だけが選択の材料ではないことも明らかです。なぜなら、そのような変異からの実験的育種は、自然選択の確立にはつながらないからです。安定した種族、あるいは「変種」。しかしながら、何らかの影響が生じており、これは観察される変異が実際には2種類あると仮定することで説明できる。すなわち、遺伝しない変動変異と、遺伝する突然変異である。観察される小さな影響は、突然変異のみの選択によるものである。これは選択の真の効果であり、特定の形態の疑いのない変容であるが、実験的および統計的調査によると、通常観察される変異からの選択は、既存の生命形態を説明するには遅すぎるプロセスであるように思われる。

したがって、自然選択は突然変異に作用します。今や、突然変異には2つのカテゴリーが存在することを認めざるを得ないようです。(1)「単位形質」の安定した変化で、これを「メンデル形質」と呼びます。(2)ド・フリースが突然変異という用語を適用した安定した変化のグループです。メンデル形質は常にペアで伝達されるため、特定の形態の永続的な変化がメンデル形質の伝達によってどのようにもたらされるのかは、最初は理解しにくいようです。具体的な例を挙げてみましょう。右手に6本の指を持つ男性を考え、これが男性の祖先には以前には起こらなかった、実際に自然発生的に現れた形質または突然変異であると仮定します。すると、2つの対照的な形質が伝達されます。(1)通常の5本指の手、(2)6本指の手です。これらの2つの形質は、この個人に由来する家族の男女の構成において同時に存在すると考えられますが、そのうちの1つは常に潜在的または劣性です。しかしながら、正常な特性または異常な特性のいずれか一方のみが存在する個体も存在するだろう。指の数だが、他の純系に属する個体との結婚は、対照的な形質、つまり対立形質の伝達にすぐにつながるが、同じ純系に属する個体との結婚は、正常または異常な混じりけのない形質を次の世代に伝える。しかし、6本の指を持つことが疑いのない利点をもたらし、自然選択が形態的形質の伝達に関して文明人において実際に作用するならば、安定した変種（例えば、六指症のホモ・サピエンス）がその作用によって生み出されるかもしれない。したがって、交互形質の遺伝の調査で検討する突然変異は、一般の生物が示す通常の変異の中で起こる突然変異と同様に、自然選択の材料となる。しかし、この伝達様式の対象となる形質は1つか2つしかないように見えるため、その過程は進化の唯一の原因として認められないほど遅いだろう。

デ・フリースの突然変異が選択の対象となる物質であると仮定すれば、この困難はすぐに解消される。なぜなら、安定した変異のグループを扱わなければならないからである。つまり、1つや2つではなく、生物のすべての形質が変異性を共有しているように見える。しかし、ここで別の困難が生じる。ある植物種や動物種は、通常の構造的特徴でうまくやってきたかもしれないが、その後、多くの個体が突然変異を起こし始める。特定の型からの逸脱の中には、実際に有利なものもあるかもしれないが、そうでないものもあるかもしれない。実際、変異した部分や器官間の不調和は動物にとって致命的となるだろう。一方で、完全に調和している場合もあり、その結果、大きな利点がもたらされるかもしれない。個体。変異する部位の協調がいかに絶対的に不可欠であるかは容易に理解できる。敵をうまく回避することで生存を維持している動物は、眼の硝子体がわずかに不透明であれば、水晶体の透明度が増しても大きな恩恵を受けないだろう。また、眼のすべての部位が完全に協調していたとしても、四肢がより鋭敏な感覚に素早く反応できなければ、視力の向上は大きな助けにはならないだろう。したがって、協調性のない突然変異は淘汰される傾向があり、協調性のある突然変異は選択され、新種の特徴となるだろう。

ここで、なぜ変異のグループによっては協調しているものもあれば、そうでないものもあるのかを問わなければなりません。そして、ここで私たちは、自然選択の概念に依存するあらゆる形態進化論の仮説が抱える最も厄介な問題に直面します。環境が変異の出現を誘発すると仮定すると、これらの変異は協調している可能性が高いように思われますが、その場合、形質の獲得と遺伝による伝達の原理を持ち出すことになります。一方、変異が生物の生殖質において自発的に、いわば無責任に現れると仮定すると、環境による選択、あるいは淘汰は、協調した変異または協調していない変異が現れるまで起こりません。同時に現れる多数の変異が協調していない可能性の方が、協調している可能性よりもはるかに高いのです。確率論的に言えば、種の漸進的な変化はゆっくりと進行するでしょう。私たちが目にする現象を説明するには、あまりにも遅すぎるのです。

2つの例を挙げれば、この難しさをより理解しやすくなるだろう。進化は疑いなく、明確な方向性。魚類には硬骨魚類と軟骨魚類という2つの主要なグループがあり、どちらも共通の祖先から発生したに違いない。それぞれの魚種の形質はすべて有用であったに違いない（選択されたため）、そしてすべて共通の祖先の形質の変形であったに違いない。後者は、現存する硬骨魚類と軟骨魚類の形質によって示される2つの主要な系統、つまり方向に沿って変化した。全身の骨格、鰓、循環系、脳は、これらのグループでいくつかの点で異なっている。したがって、原始的な軟骨魚類の脳の変形は頭蓋骨の変形と関連しており、したがって顎器官、鰓骨格と鰓、したがって心臓などとも関連していた。進化の過程に10個の有用で協調的な変異が含まれていたと仮定する（あり得ない仮説ではない）そして、これらの10個の有用な変異のそれぞれが19個の役に立たない変異と関連していたと仮定する。したがって、それらのいずれかが発生する確率は20分の1でした。そして、それらすべてが独立して発生した場合、つまり、それらのいずれかの発生が他のいずれかの発生、または他のすべての発生と両立する場合、10個のバリエーションすべてが同時に発生する確率は20-10 、つまり20の後に10個の暗号が続く数で1つであり、かなり低い確率でした。

生物学を学ぶ学生のほとんどは、ホシガイのいわゆる眼と脊椎動物の眼の類似性についてよく知っている。類似点は一般的な構造にある。これらの器官にはそれぞれカメラ・オブスクラ、透明な角膜、そしてその奥に水晶体がある。カメラの後壁には受容器官、すなわち網膜があり、これは複数の神経要素の層から構成されている。神経終末は網膜の表面にあり、網膜は光から遠ざかる方向に向いている。つまり、視神経は網膜の前面に向かって走り、その後、その線維は後方に曲がる。この「網膜層の反転」はすべての脊椎動物に見られるが、無脊椎動物では例外である。上記の一般的な説明は、脊椎動物の眼にも、ホタテガイの眼にも同様に当てはまる。

ペクテンの外套膜器官が眼であると仮定しましょう。なぜなら、それらが本当に視覚器官であるという決定的な実験的証拠はなく、他の機能も担っている可能性が考えられるからです。ペクテンの眼の微細構造が脊椎動物の眼と類似しており、その発生過程も類似していると仮定しましょう。実際には、組織学も発生学も異なります。そうすると、自然選択の原理に基づいて、類似した構造が独立した系統に沿って並行進化したことを説明しなければなりません。軟体動物と脊椎動物は、眼が単なる色素斑とその背後にある特殊な神経終末に過ぎなかったであろう、非常に遠い共通祖先から進化してきたことは間違いありません。いずれの場合も、器官は非常に多くの連続的な変異によって形成されましたが、これら2つの変異のセットは、2つの独立した過程の各段階で同じでなければなりません。必要な協調変異の数とその発生確率について、どのような妥当な仮定を置いたとしても、これら2つの変異系列が実際に発生したという数学的な確率は非常に低く、我々の形態変化論の観点からは不可能と言える。したがって、自然選択によってこれら2つの器官が生み出されたとは考えられない。

ベルクソンのこの議論は、もちろん、彼が選んだ特定の事例は、残念ながら不運な事例である。形態学者であれば、収斂進化のより優れた事例、例えば有袋類と齧歯類の歯の類似性などを見つけることができるだろう。詳細な組織学的および発生学的調査によって、構造と発生の類似性が示されれば、比較対象となる器官においてベルクソンの議論は依然として有効である。そうなれば、生物体内に、変異を調整、あるいは実際に生み出すような、何らかの制御機構または傾向が存在したと想定せざるを得ないだろう。

機械論的生物学は、同時に発生する変異が協調する手段を示唆することはできない。したがって、これらの変異は互いに独立して発生すると考え、適切に協調した変異の発生頻度が低いという難しさは無視することにしよう。変異は進化する生物によって示され、協調した一連の変異の選択は環境の働きである。しかし、環境は単なる受動的な機関であり、生物によって提示される無数の変異に方向性を与え、ほとんどを拒否し、一部を選択する必要がある。ベルクソンの批判者は、環境を、無数の砂の噴流が噴射される空白の壁と考えてみようと言う。噴流は壁に近づくと散らばる。それぞれの噴流は、動物の何らかの器官または器官系によって示される変異を表している。壁に何らかの接着剤で描かれた模様を考えてみよう。壁が空白の部分では砂は当たるが、再び落ちるが、接着剤で覆われた部分には付着する。砂粒はあらゆる方向から壁にぶつかる。つまり、その方向は無秩序だ。壁は受動的であるにもかかわらず、その表面には模様が刻み込まれる。受動性と無秩序から、対称性と秩序が生まれる。

この議論は表面的な検討には耐えうるが、それをそのまま受け入れるのはまさに「比喩に騙される」ことである。壁の模様とは何なのか？批評家は、それは環境だと述べる。しかし、環境とは何なのか？私たちは必然的に、環境を生物を作ったり形作ったりするものとして考えがちだが、この考え方は、上記の類推に内在する思考の混乱をすべて引きずり込む。明らかに、環境は生物によって作られる。その形態、すなわち空間は、生物にとって可能な運動様式にすぎない。生物が知覚する空間が一次元、二次元、三次元のいずれであっても、空間はその運動様式に依存することは明らかである。生物の宇宙とは、実際に、あるいは観想の中で、生物が作用できるものすべてである。原子や分子、惑星や太陽は、生物がこれらの物体に何らかの形で作用できる、あるいは少なくともそれらを生物にとって有用なものにできるからこそ、生物の環境なのである。クロロホルムやサッカリン、メチルブルー、そして化学者が石炭タールから作り出したあらゆる染料は、私たちが作り出したものであるからこそ、私たちの環境の一部となっている。有機化学が発展する以前は、それらは潜在的な存在に過ぎなかった。それらは可能ではあったが、人間がそれらを構成する元素を組み立てなければ、現実のものとはならなかった。人間はそれらを作り出すことで、無機化学反応に方向性を与えたのである。

確かに、生物自身が、自らが示す構造と機能の変異を選択している。これらの変化を創造物と断言することに躊躇するならば、それらは構造要素の順列であり、それらを示す生物の組織化において潜在的に存在していたと言おう。それらが生み出されたと言わざるを得ないならば、それらは後者において生じる。もしそれらが有害であるならば、生物は生存能力や繁殖能力が低下し、たとえ繁殖できたとしても、その子孫も同じ障害を抱えることになる。もし、通常通り、それらが全く重要でないのであれば、進化の方向性に影響を与える場合もあれば、与えない場合もある。もしそれらが有利であるならば、つまり、生物が接触する環境や無生物に対する支配力を高めるのであれば、生物は自らの宇宙や環境を拡大し、より長く生き、その行動力の向上を子孫に伝える。無生物に対する支配力の無限の増大は生物の潜在能力であり、変異はこの潜在能力を現実へと変えるのである。

この議論はすべて非常に形式的ですが、そこから 2 つの結論が導き出されます。(1) 進化の過程に物理学が許容する限られた期間に地球上に現れた生命の多様性すべてを説明するには、変形主義の機械論的仮説は不十分である。すでに議論した変形主義の仮説に固執し続ける限り、この反論に答える可能性は全くないように思われます。それは議論のあらゆる局面で私たちに立ちはだかります。たとえば、生存競争における個々の生物の淘汰において、「純粋な偶然」がどれほど大きな役割を果たしているか。海鳥が餌としているイワシの群れを考えてみましょう。鳥が群れのどの部分を捕食するかは偶然によって決まります。あるいは、潮が引いた後に海岸に取り残される何百万もの稚魚のことを考えてみましょう。個々の魚が、太陽の光で干上がってしまう浅い砂の溜まりに取り残されるか、それとも次の潮が満ちるまで水が残る深い砂の溜まりに取り残されるかは、偶然によって決まります。「純粋な偶然」などというものはなく、私たちがそう言うのは単なる総和にすぎない、と主張しても無駄です。多数の小さな独立した原因によるものである。これを前提とすれば、多数の生物の生死の選択は、その適応能力ではなく、形態や行動とは何の関係もない、微細で協調性のない原因によって決まるという結論が依然として導かれる。これらは、野外の博物学者が思いつく多くの例のうちのほんの一部である。これらの原因は、自然選択が作用する材料を減少させるため、種の形成における自然選択に利用できる時間をさらに短縮する。

議論のもう一つの結論は、種の変容の問題は実際には有機的変異の問題であるということである。進化のすべての仮説が正しいと仮定しよう。すなわち、環境は動物や植物の形態や機能の変化を引き起こし、これらの変化自体、つまり実際の獲得そのものが遺伝によって伝達されるという仮説である。生殖細胞は、外部の物理的環境、あるいは内部の体細胞環境のいずれかによって影響を受け、それによって突然変異が生じる可能性があると仮定しよう。突然変異は何らかの方法で選択され、それによって構造の特定の不連続性、すなわち「個体化された」生物のカテゴリー、あるいは種が生じる可能性があると仮定しよう。それでもなお、変容の問題は依然として大きな問題であり、これらの変異や変化の起源の様式という問題は依然として解決を迫っている。

考えられる最も単純なケースこそが、最も困難な問題を提示する。鍛冶屋の肩や腕の筋肉は、その活動の結果としてより大きく、より強くなる。なぜだろうか？組織の異化作用の増加が炭酸やその他の物質の排出量を増加させるからだと我々は言う。排泄物質が特定の脳中枢を刺激し、それが心臓や呼吸器の活動速度を速める。栄養物質と酸素の流れが増加すると、肩や腕の筋肉の血管を通り、筋肉が成長する。おそらくこのようなプロセスは起こるが、それが起こると言うだけでは、人間の体の筋肉の肥大を真に説明することはできない。なぜなら、本質的に起こるのは核の分裂と新しい筋線維の形成だからである。栄養物質の供給が増加すると、これらの核はどのようにして分裂して成長するのか。これは、単一の組織系が一般的な身体活動の変化に適応する比較的単純な例であり、つまり、環境の変化によって誘発される構造の変化である。

しかし、ほとんどの場合、変異プロセスの出発点となる構造の変異は、環境の変化と明確に関連付けることはできません。一部の魚は、1回の産卵で非常に多くの卵を産みます。たとえば、メスのタラは、年間約1800万個の卵を産むと言われています。これらの卵を調べると、直径やその他の測定可能な特徴にかなりのばらつきがあることがわかります。これらの平均的特徴からの逸脱を環境の違いと関連付けようと試みることができます。すべての卵は、魚が産卵する約1か月前に「成熟」します。つまり、卵は水を吸収して膨張し、卵黄などのさまざまな部分が化学変化を受けます。この成熟プロセスは閉じた卵巣嚢内で行われ、卵はこの嚢内で事実上自由に動き、壁の血管から滲み出る液体に浸されています。卵嚢の各部分におけるこの液体の組成は変化するが、これらの変化は大きくはない。この液体は実際には栄養液ではなく、成熟過程は急がれるものではない。形態の違いがこのような微細な環境の違いによるものだとは到底考えられない。確かに、卵の直径を測定したり、他の測定可能な形質を調べたりする際に、生殖細胞を実際に研究しているわけではないと言えるかもしれない。なぜなら、真の生殖質は核の色素物質だからである。しかし、これは明らかに論点をすり替えている。観察可能な卵のすべての部分は変化するのだから、観察できない部分は変化しないと結論づけるべきだろうか？変化しなければならない。それぞれの卵の生殖質は他のすべての卵の生殖質とは異なっていなければならない。なぜなら、これらの胚から発生する生物は遺伝的な違いを示すからである。さらに、我々が指摘したような微細な環境の違いが生殖質に影響を与えると主張できるだろうか？生殖質は外部の変化にそれほど敏感なのだろうか？我々が検討したメカニズム仮説では、生殖質の安定性が非常に高いと仮定されており、実際、あらゆる証拠は、その特定の組織が非常に安定していることを示している。では、体細胞環境のわずかな違いによって、その安定性が損なわれることはあり得るのだろうか？

しかし、生殖質は実際には単純ではなく、祖先の生殖質の複雑な混合物であるとヴァイスマンは言う。我々が検討していた個々の魚は、決定因子の集合体から生じ、これらの決定因子の半分は雄親から、残りの半分は雌親から受け継がれた。しかし、これらの親のそれぞれもまた、同様の決定因子の集合体から生じており、それらは再び両親から受け継がれており、魚の祖先全体にわたってこのように続く。確かに、祖先は全く異なっていたわけではないが、ある程度は異なっていた。そうだとすると、魚が発達する卵子に含まれる決定因子の組み合わせは、魚が産む1800万個の卵子に含まれる形質の組み合わせと同じ数だけ存在したに違いない。この仮説は、自重で崩壊するのではないだろうか？

ここで示唆されているような困難があったからこそ、ヴァイスマンは生殖細胞選択の仮説を立てたのだろう。1800万個もの卵子は、比較的少数の生殖細胞の分裂から生じた。これらの原始細胞はそれぞれ特定の決定因子の集合体を含んでおり、後者の要素はもちろんバイオフォアである。バイオフォアは、ご存知のとおり、非常に複雑な化学分子、あるいはそのような分子の集合体である。生殖上皮の生殖細胞が分裂して卵子になる細胞を形成するとき、バイオフォアは分裂して元の大きさに成長し、さらに分裂しなければならない。これは実際には化学的な仮説であるが、健全な化学概念を乱すような言葉遣いをしなければならない。バイオフォアが分裂して成長している間、バイオフォアはそれらを浸している液体中の栄養物質を「奪い合い」、平均よりも少ない栄養物質を得るものもあれば、平均よりも多くの栄養物質を得るものもあった。このようにして、それらの性質は異なり、成熟した卵は互いに異なるものとなった。さて、この仮説の客観的現実性に関するいかなるテストも適用することが全く不可能であることはさておき、この仮説は、分子の秩序に属する物体に、実際には分子の集合体の性質である性質を付与しているため、却下されなければならない。例えば、気体の典型的な性質は、気体を構成する分子の性質ではなく、統計的性質である。分子の集合体。生殖選択の仮説では、生物体から発生する動物の特性は生物体自体にも及ぶ。この考えを思いつかせたのは、確かに絶望的な状況だったに違いない！ウィリアム・ジェームズがブラッドリー氏の知性について述べたように、それは極限のメカニズムである！

私たちは、変異、少なくとも遺伝する変異は自然発生的に生じるという結論に追い込まれざるを得ないように思えます。そして、この議論全体が近似しようとしているのもまさにこの結論です。つまり、原因のない有機的な差異が存在するという結論であり、これは私たちのあらゆる推論習慣に反するものです。しかし、変異の原因という問題は結局のところ擬似的な問題であり、そのような原因を仮定せざるを得ない論理的な理由はないと主張することも可能かもしれません。有機的な変異について考えるとき、私たちは密かに、変化するもの、つまり不変であるべきなのに逸脱せざるを得ないものについて考えているのではないでしょうか。しかし、私たちの観察対象は、単に生物間の変異に過ぎません。

チューダー朝時代の粗末な鋳造機を考えてみましょう。当時の鋳造機は、重量やデザインがあまり似ていない硬貨を製造していました。それ以来、鋳造機は絶えず改良され、それぞれの機械はあらゆる点でますます似た硬貨を製造するようになり、今では互いにほぼ同一のソブリン金貨を鋳造できる機械が存在します。しかし、それらは完全に同一ではありません。これは、機械の動作がすべての動作において常に同じではないためです。しかし、想像の中では、完璧に動作し、完全に同一の硬貨を製造する鋳造機を思い描きます。しかし、この理想的な機械は、より近い一連の機械の概念的な限界にすぎません。前回よりも完璧なもの。物質が、このような完全な結果の同一性を実現できるほどの剛性と均質性を備えているとは考えにくい。しかしながら、この同一性には非常に明白な有用性があり、我々はそれを追求する。その結果、我々の活動の成果は、完璧な機構と、同一の製品という概念を生み出すことになる。初期の粗雑な機械が不完全であった理由は、後のより完璧な機械が我々の望む結果を生み出さない理由でもあると我々は考えている。

私たちはまず職人であり、次に哲学者です。そのため、知性のこの根深いメカニズムを私たちの思索にまで拡張します。生物学者にとって、生物は、生殖において自分自身の完全な複製を生み出すべきメカニズムです。しかし、実際にはそうはなりません。生物学が私たちに何かを教えてくれるとすれば、それは、生命物質は本質的に「不安定」、つまり流動的であるのに対し、生命のない物質は本質的に硬直的、あるいはそれに近いということです。しかし、この違いを無視して、私たちは生物に対して、人工機械から実際に得られない、結果と動作の同一性を概念化して期待します。私たちは生物を、鋳造機のようなメカニズムとしてだけでなく、一連のメカニズムの概念的な限界として捉えています。魚の生殖器官は、同一の卵子を生み出すのではなく、互いに異なる卵子を生み出します。この変異の一部は環境の作用によるものであり、一部は、それぞれの卵子が多数の祖先からわずかに異なる形質を受け継ぐという条件によるものだと私たちは言います。残りの原因は、生殖器官の不完全な働きによるものだと考えられる。

科学が生物の働きをそのように捉えることは有益である。なぜなら、変異の原因を探求する中で、生命現象の分析はより深く掘り下げてみましょう。しかし、調査や推論の結果によって、特定の構造からの逸脱がそのすべてにおいて物理的に決定されていると、純粋な推測として仮定することが正当化されるでしょうか？これらの逸脱が真に自発的であり、新たに生じるという信念にも、同様に十分な根拠があるのではないでしょうか？そこで、実験生物学の観点から、ベルクソンの創造的進化の考え方にアプローチしてみましょう。

第七章
進化の意味
実験的調査を除けば、比較解剖学の結果は、たとえ比較発生学の結果によって補強され、化石生物と現生生物の両方を含んでいたとしても、進化過程の発生を示唆するに過ぎない。同じグループに属するすべての動物に構造の類似性が見られることを示すことで、生命形態の変容を証明しようと試みるのは無駄である。脊椎動物の四肢と肢帯の骨格は、人間の腕と脚、鳥の翼と脚、魚の胸鰭と腹鰭など、解剖学的に同じ一連の部分であることをうまく示すことができる。実際、このような相同性は、中世の比較解剖学者によって、進化過程に関するいかなる概念とも全く関係なく示唆されていたのである。人間の頭部の骨格の単純さは見かけ上のものに過ぎず、魚の頭蓋骨や内臓弓に繋がる解剖学的要素のほとんどがそこに由来し、融合や消失、転座が起こり、観察される形態の違いを説明できることを示すことができる。これらすべては、特別な創造の過程、あるいは計画や設計の段階的な発展を想定することによって容易に説明できるかもしれない。ちょうど神が余分な肋骨からイブを作ったように。神は夫の遺体から、より高度に組織化された生物の構造において不要となった下等生物の内臓弓の部分から、高等脊椎動物の耳小骨を形成したのかもしれない。進化論の言語が生物学にどれほど押し付けられようとも、それは解剖学と発生学の結果を象徴し、それらを整理するための便利な枠組みを提供するに過ぎない。

しかし、現代のあらゆる実験研究が示すように、生物の形態が長期的には環境との相互作用の結果であるならば、そして実際に観察されるように、この形態が不変のものではなく、流動的な段階であるならば、そしてそこからの逸脱が自発的に起こるように見えるならば、比較解剖学と発生学で観察された事実は、ただ一つの説明しかできないように思われる。それらは進化過程の結果であり、形態学的研究が示す関係はもはや単なる論理的なものではなく、真に物質的なものである。私たちは今、これらの結果を利用して、進化過程がたどった方向をたどろうと試みることができる。

そうすることで、私たちは系統発生の体系を構築します。すべての生物を植物と動物に分け、さらにそれぞれの生物界を少数の亜界に細分化し、それぞれの亜界に綱、目、科、属、種を設けます。しかし、私たちの分類はもはや、自然界に存在する混沌とした事物に秩序をもたらす単なる形式的な取り決めではありません。それは今や「家系図」であり、そこから、そこに示された個々の生物の祖先を推測しようと試みるのです。

生物の亜界、すなわち門は、この進化分類における主要なグループです。すべての動物は、これらの約 9 つの門に分類されます。原生動物または単細胞生物、海綿動物、腔腸動物（動物植物、サンゴ、イソギンチャク、クラゲなどのすべての生物を含むグループ）、扁形動物（条虫、吸虫、その他構造的に類似した自然界に自由に生息する動物）、環形動物（一般的に蠕虫と呼ばれるすべての動物を含むかなり異質な生物の集合体）、棘皮動物（ヒトデ、ウニ、ウミシダなど、海で見られる動物）、軟体動物（カキ、タマキビガイ、ナメクジ、タコなどが良い例）、節足動物（甲殻類、昆虫、クモを含む）、そして最後に脊椎動物です。こうした分類は、当然ながら可能な限り完全なものにしようと努めるものだが、より大きなグループの基底部には、その正確な関係性が疑わしい小さな生物群が付随している。しかしながら、概して、これらの生物の亜界は、現在の動物の構造の複雑さが進化してきた主要な方向性を明確に示している。

各門のすべての動物に共通して割り当てようとする基本的な構造があり、それは他のすべての門に属する動物の構造とは異なります。現在動物とみなされている原生動物は、体が単細胞からなる生物です。これらの細胞は集合してコロニーを形成することもありますが、互いに離れて存在することもできます。石灰質、珪質、またはセルロースの骨格や殻に包まれている場合もあれば、組織内に石灰質または珪質の骨片を持つ場合もあります。これらの部分は必須ではなく、模式図では、原生動物は単一の核を含む細胞であり、独立した存在。海綿動物門と他のすべての門には、細胞の集合体で構成された生物が含まれます。海綿動物では、構造が特別に変化した細胞が配置されて「スポンジワーク」の内部壁を形成し、その空洞は一連の孔によって外部に開いており、そこから水が循環します。腔腸動物の体は通常、内胚葉と外胚葉の二重壁で形成された袋です。この袋は触手の輪に囲まれた単一の開口部、つまり口によって外部に開いており、その空洞は動物の体内に含まれる唯一の空洞です。扁形動物は、外胚葉と内胚葉組織で構成され、その間に別の中胚葉組織が介在する動物です。扁形動物は単一の消化嚢または消化管を持ち、口によってのみ外部に開いています。そしてそれらはすべて複雑な雌雄同体の生殖器官を備えている。他のすべての門にも3つの主要な層または種類の組織があるが、消化管の腔に加えて、中胚葉組織に含まれる体腔、すなわち体腔がある。棘皮動物は体腔動物であるが、消化管は口と肛門の両方によって体外に開口している。水と血液が循環する血管系は別々である。血管の血液血管系は体外に閉鎖されているが、水血管系は開放されている。そして体表は石灰質の棘または板によって武装している。環形動物は円筒形の体を持つ動物で、多数の関節を形成するように体節に分かれている。各体節には棘または毛または何らかの付属肢があり、また独立した神経中枢も含まれている。消化管は口と肛門によって体外に開口しており、広々とした体腔を持つ。軟体動物は体節のない動物である。体の背側には内臓があり、殻で保護されている。一方、腹側は運動のために変化している。体全体に外皮のひだが垂れ下がり、鰓が収まる腔を囲んでいる。節足動物は体節のある動物である。体は石灰質の甲羅または殻で覆われており、これが外骨格を形成している。各体節には一対の関節のある付属肢があり、また独立した神経中枢も含まれている。一連の神経節全体が神経索によって接続されており、神経系は消化管の腹側に位置する。脊椎動物も体節のある動物であるが、体節は外見上は明らかではない。骨格は内部のもので、軸棒または脊索の周りに構築されている。神経系は消化管の背側に位置する。四肢は2対ある。

このようにして、各門に特徴的な本質的または概略的な構造を設定します。これらの図式は実在するものではなく、各門の動物の実際の身体構造を推測するための形態学的タイプです。これらは、動物が属すると想定される門に分類されるために存在しなければならない最小限の構成要素を表しています。しかし、これらの解剖学的構成要素は、完全に発達した生物に実際に存在するとは限りません。例えば、体が分節しておらず、石灰質の外骨格も関節のある付属肢も存在しない甲殻類や、四肢が存在しない脊椎動物などが存在します。しかし、このような場合、完全に発達した動物には存在しない本質的な解剖学的特徴が、発生のある段階で出現したという証拠が必要であり、この証拠は通常入手可能です。あるいは、発生学的証拠が得られない場合、他の特徴によって、その動物が過去に遡って、欠落した構造が再び現れる形態にたどり着けるという証明が必要となる。したがって、図式は門の一般化された、あるいは概念的な形態である。それらは個々の生物の形態ではなく、種族の形態を含む。

ベルクソンによれば、それらは無数の変奏が構築されてきたテーマである。脊索が幼生には存在するものの、個体ホヤの発生過程で消失する場合のように、構造要素が抑制されることがある。あるいは、ウミウシ類では真の軟体動物の鰓が失われ、呼吸羽に置き換わる場合のように、要素が消失して他の構造に置き換わることがある。イカの「ペン」やコウイカの「イカの甲」のように、原始的な軟体動物のドーム状の殻の名残として痕跡器官に縮小されることもある。また、草食動物の大きな盲腸の名残である人間の虫垂もその一つである。もともとは別々であった構造が融合することもある。甲殻類の胸部の原始的に別々であった節の大部分が融合してカニの「体」を形成する場合などである。あるいは、同じ動物の分節神経節が融合して大胸神経中枢を形成する場合。構造の形態と位置は広範囲にわたって変化する可能性がある。例えば、腔腸動物の中には、ヒドラのように単純な袋状の消化腔を持つものもあれば、サンゴの個虫のように多数の腸間膜によって部分的に分割されているものもある。また、扁形動物の中には単純な管状の消化管を持つものもあるが、二股に分かれているもの、さらに三股に分かれているもの、あるいはこのグループのより特殊化した種のように多数の側枝を持つものもある。器官元々は単純な構造でも、徐々に変化していくことがある。例えば、軟体動物の目は、底に単純な神経終末と黒色の色素があるだけの単純な外皮腔である場合もあれば、この腔が閉じて嚢状になり、嚢の前部が透明になって角膜を形成する場合もある。角膜の後ろには水晶体が形成され、神経終末の単純な末端枝が、非常に複雑な構造を持つ多層の網膜になることもある。最も原始的な脊索動物では、血管系の中心部分は単純な収縮性血管だが、これが魚類の二腔心臓、爬虫類の三腔心臓、温血動物の強力な四腔心臓になる。解剖学的要素は機能も変化することがある。例えば、魚類の内臓骨格の一部が、爬虫類や哺乳類の中耳の耳小骨になることもある。一方、その浮き袋は、高等脊椎動物では肺によって代用されている可能性がある。

このように、一部の部位が抑制されて完全に消失したり、元の形態の痕跡だけが残ったりすることがあります。不使用によって退化した構造は、他の構造との典型的な関係から外れ、全く新しい関係を獲得することがあります。あるいは、その重要性の増大によって肥大化し、構造が複雑化し、おそらく新しい解剖学的要素が取り込まれたり、元々は全く異なる機能を持っていた他の部位が組み込まれたりすることがあります。あらゆる方法で、器官や器官系は、適応的変化の結果として、あるいは隣接する部位の適応的変化によって誘発される非適応的変化の結果として、解剖学的に異なるものになることがあります。比較解剖学の課題は、発生学の研究や化石動物の各部位の構造比較などを活用しながら、形態の変化をたどっていく。繁殖や遺伝に関する実験や観察によって証明された形態変化の過程に関して、博物学者は形態学的調査の結果から進化が辿ってきた道筋をたどろうと努める。

このような結果は非常に限られた価値しか持たず、形態学的結果の解釈は複数あり、いずれも同程度に可能性が高い場合が多い。現存する硬骨魚類と軟骨魚類は、もはや存在しない共通の祖先から派生したと結論づけることができる。同様に、鳥類と爬虫類は、どちらのグループも哺乳類とより密接に関連していると結論づけることができる。また、霊長類（人間が属する哺乳類のグループ）は、現存する有蹄類または食虫類に近縁なグループから派生したと結論づけることができる。一方、哺乳類自体は、両生類と爬虫類の両方に関連する脊椎動物のグループから派生した可能性がある。しかし、鳥類と爬虫類、あるいは爬虫類と両生類の特徴を併せ持つ動物の性質については、何もわかっていない。古生物学の成果が現状よりもっと多ければ、これらの「ミッシングリンク」を発見するための材料が得られるだろうし、世界がよりよく知られるようになるにつれて、現存する生物群の歴史における古生物学的段階についての知識がより完全になり、いずれは主要な動物群の系統発生の実際の歴史的記録を所有できるようになることは疑いようもない。しかし、比較解剖学と発生学の成果は、古生物学の成果によって助けられ、進化過程の短い一連の段階を遡ることができるにもかかわらず、あらゆる段階で依然としてギャップがあることを示しているのは注目に値する。系統樹が収束するはずの場所。例えば、既知の最古の鳥類は形態的に明らかに爬虫類的であったことを示しているが、鳥類でも爬虫類でもないが、脊椎動物の両グループがそこから派生した動物は示していない。そして、これは我々の仮説的な系統発生図ではほぼ常に当てはまる。図25。形態学は、「原始軟体動物」、「原竜類」、「原索動物」など、「付属形態」の存在を常に仮定してきた。これらは、分岐した系統の基部付近に位置する動物の特徴を組み合わせた仮説上の動物である。形態学的および古生物学的系列で示される構造の漸進的な単純化以外に、これらの付属形態の構築を導くものは何もない。例えば、初期の鳥類には歯があり、爬虫類にも歯があったため、付属形態には歯があり、鳥類と爬虫類の両方の概略的な形態を組み合わせた動物であった。しかし、ある形態的特徴を別の形態的特徴よりも重視するのと同様に、付属形態の構造も異なる。例えば、脊椎動物の消化管は、その形態の中で最も基本的で保守的な部分だろうか。つまり、進化の過程で変化に最も抵抗してきた構造だろうか。そうすると、脊椎動物は環形動物に近縁な動物の子孫であると考えることができる。あるいは、神経系は脊椎動物の解剖学的構造の中で最も保守的な部分なのだろうか？もしそうだとすれば、脊索動物の主要な系統は、最も原始的な節足動物の特徴をその一部に含む動物にまで遡ることができるかもしれない。前者の場合、付着形態は脊椎動物と環形動物の系統を結びつけるが、後者の場合は脊椎動物と節足動物の系統を結びつけることになる。形態学の結果を厳密に適用すれば、後者の結論の方がより妥当であるように思われる。

しかし、いずれにせよ、付随的な形態――「原始軟体動物」、「原竜類」、「原索動物」など――は、動物群の本質的な形態のうち、ある部分を他の部分よりも重視するという私たちの判断に基づいて作られた単なる架空の概念に過ぎないことを忘れてはならない。これらの仮説上の動物、そしてそれらが根幹を成す系統図や系統発生は、比較解剖学の結果を慣習的にまとめたものであり、この用語は、発生中の動物と絶滅した動物の解剖学的構造の両方を含む。過去に存在した動物の代表的な化石群を私たちが所有していない限り、現生動物の部位や器官の比較、あるいは発生段階の比較に基づくすべての系統図は、進化の方向性を示すと主張する限り、疑わしい価値しか持たないに違いない。それらの真の価値は、形態学に関する我々の知識を象徴する存在であること、そして動物の構造を継続的に、かつ詳細に研究する意欲を高めることにある。

ヘッケルの「ガストレア理論」はなぜ19世紀後半にこれほどまでに受け入れられたのでしょうか？それは、多くの事実を関連付け、一般的な均一性を仮定したからです。非常に多くの動物の初期発生段階における構造で、これらは広く離れたグループに属している。これらの動物すべてにおいて、卵子は細胞の塊に分裂し、その後、中空の球状に配置される（A）。図26。この球体の片側が押し込まれ、中空の球体の内側が上部の内壁に接するようになります。こうして、外胚葉と内胚葉の2層の細胞からなる小さな袋が形成され、原口と呼ばれる開口部によって外部に開きます（B）。これは基本的に、模式図の腔腸動物の解剖学的構造です。例えば、ヒドラはこれを強く示唆しています。ここで、原口の唇が1箇所で融合し、原腸胚の腔への開口部が1つではなく2つになったとします。また、球状の生物が円筒形に伸び、その伸びが原口領域の融合部分を含むとします。すると、明らかに消化管、口、肛門を持つ蠕虫のような動物が現れます（C）。さらに、内胚葉と外胚葉の間に、これらの組織の1つからの増殖によって追加の細胞層が形成され、それが二重になり、この中間層を形成する2つの細胞シートの間に空洞が現れると仮定します。この空洞は体腔または体腔（D）になります。このような胞胚期と原腸胚期は、非常に異なるグループに属する動物の発生に現れ、中間層、すなわち中胚葉と中胚葉腔または体腔の形成も実際に起こる。したがって、すべての多細胞動物は、形態的に原始的なガストレア型から派生し、ガストレア型は、他の2つの細胞層の間に第3の細胞層、すなわち中胚葉が挿入された形態から派生したと仮定しよう。これら2つの仮定は、前世紀の古典的な系統発生の基礎となっている。すなわち、すべての腔腸動物はガストレア型から派生し、腔腸動物よりも高等なすべての動物は3層構造から進化したというものである。この仮説には、ガストレア型進化段階が非常に高い安定性を持ち、不明瞭な状態ではあるものの、ほぼすべての多細胞動物の発生において存続してきたという第3の仮定も暗黙のうちに含まれている。原始的な真腸動物において初めて互いに区別されるようになった内胚葉、外胚葉、中胚葉という3つの胚葉は、高い安定性を獲得し、真腸動物よりも高等なすべての動物に遺伝的に受け継がれてきた。したがって、腹葉と3つの胚葉は、すべての高等動物の発生段階において探すべきものであり、通常は発見されている。それらが一時的に現れる場合や、様々な形で隠蔽される場合もあることは認めるが、それでもなお、それらは存在しているはずである。

実験発生学の台頭後、ガストレア理論は記述手段としても、研究のための作業仮説としても有用ではなくなった。原腸形成と中胚葉層の分裂による発生過程が、進化の大部分を通じて存続するほど非常に保守的であるとは証明できなかった。動物界では、このような証拠が存在しないにもかかわらず、例えば、発生中のカエルの卵のベールに包まれた原腸胚が、棘皮動物の幼生の原腸胚と遺伝的に関連していると主張することはできない。実験発生学が示しているのは、原腸胚の形成と（ほとんどのグループでは）3つの胚葉の形成は、形態形成の手段にすぎないということである。卵子の分裂と、器官原基を形成するための細胞の配置において、原腸胚と中胚葉の形成は、一般的に発生過程における最も抵抗の少ない経路である。もしそれらが動物群の発生過程で現れない、あるいは認識しにくい場合、それらが短縮されたり歪んだ形で存在すると仮定し、遺伝によって伝達されたものとして存在するはずだと仮定するのは、妥当な方法ではない。物理的条件が発生過程に影響を与えることは疑いないが、すべての発生過程が元々同じであったと考える理由はない。

有機体の記述における事実を無理に解釈したり、証明不可能な推測に基づかない限り、形態学が確実に示しているのは、進化の過程によって十数個の大きな生物群が確立され、それぞれに多かれ少なかれ近縁な小さな生物群が付随しているということだけです。これらの大きな系統が、通常のように単一の幹から分岐した枝として表されるべきなのか、それともそれぞれが他のすべての系統とは独立して進化した真の側枝なのかは、比較解剖学や発生学の方法だけでは解決できない問題です。過去の系統発生は大きく異なり、かつ等しく可能性が高いことから、そのような問題を解決するためのデータは、少なくとも現時点では存在しないことが示唆されます。より有益な議論ができるのは、次の問題です。生命の大きな区分の中で、地球上で生命が最初に具現化したと考えられる単純な生命体から複雑な有機体が進化してきた主な結果を表しているのはどれか。進化過程の主な現れはどのような活動や構造形態なのか。

つまり、地球上で優勢な生物群とはどのようなものか、ということである。優勢の程度は、生物群が地球上にどの程度分布しているか、その個体数、そして化石として認識できる期間によって示される。遍在する分布は、高い適応性を意味する。陸、海、大気に生息する生物群は、明らかに形態構造が十分に柔軟で、さまざまな移動様式を発達させることができた生物群である。そして、四肢は、陸生動物の付属肢であったり、水生生物の鰭やその他の遊泳器官であったり、飛行に適した生物の翼であったりする。この点における優勢とは、移動性と活動性、そして比較的高度に発達した神経系を意味する。それは、食物を捕らえるための器官の発達を意味し、また、温度変化など、大きく異なる物理的条件に対する高い適応性も意味する。地質時代における優勢とは、気候条件の変化に対する優れた適応力と、地球表面の広範な物理的変化を克服するのに十分な分布手段の発達も意味する。陸生種は山脈の形成や、生息していた土地に隣接する土地の水没によって隔離される可能性があり、広く分布する種の中には、植物や昆虫は海洋域を横断できたに違いない。ある集団の個体数の多さは、明らかに高い繁殖力、物理的な変化に耐える能力、そして他の捕食生物との競争に抵抗する能力を意味する。つまり、優位性とは、生物が本来持つ繁殖力、そして形態、機能、行動の適応によって環境変化に対応できる能力を高度に備えていることを意味する。これらの環境変化は、長い地質学的期間にわたって経験されてきたものであり、また、生物が分布域を絶えず拡大しようとする過程で経験してきたものでもある。

動物界を広く調査すると、これらの点で優位に立っているのは、(1)細菌、(2)葉緑体生物、(3)節足動物、(4)脊椎動物という3つの大きな生物群であることがわかる。いずれの場合も、地球全体に広く分布し、淡水域と海水域の両方、陸上と大気中の両方に生息していること、地質時代の大部分を通じて存在してきたこと、環境変化に耐える能力があることという3つの条件を満たしている。細菌は石炭紀に存在していたことが知られている。現在、地球上には細菌が普遍的に分布しており、陸地の表面のどの部分も、また、海洋や湖沼の水塊も、より高度に組織化された生物の生命にとってどれほど不向きであっても、細菌が生息していない場所はない。細菌は、多細胞植物や動物にとって致命的な極端な温度や塩分濃度に耐えることができる。寄生は、他のどの生物よりも多様な形で彼らが示す生活様式である。大気の上層部それらは、地球とその周辺環境の中で、彼らが生息していない唯一の部分である。

葉緑素を持つ生物には、細胞内に葉緑素、または葉緑素に類似した物質が存在するために青、緑、茶、または赤に着色した単細胞植物および動物が含まれます（これらの生物に関しては区別が曖昧になります）。もちろん、緑色植物も含まれます。細菌と同様に、これらの生物の分布は世界中に及び、陸地、海域、淡水域に広がっています。分布は主に日光の分布と温度の下限によって制限されます。海藻、珪藻、ペリディニア類、その他の葉緑素を含む生物は、世界の海洋のあらゆる場所に生息しているようで、少なくとも海面から約20～50ファゾムの深さには生息しています。緑色植物は、極地、高山の頂上、水不足または鉱物質の存在によって砂漠化した地域を除いて、陸上のあらゆる場所に生息しています。

温度、光、土壌などの条件は、節足動物と脊椎動物の分布を制限するようには見えない。これらの動物は、深海の深淵（深海魚と甲殻類）、極地の陸地と海域（人間、一部の昆虫、甲殻類、鳥類）、砂漠地帯、そして最も高い山の頂上にも見られる。アリはバクテリアと地下を共有している。鳥類と昆虫は、バクテリアのように風に吹かれるのではなく、自らの活動によって大気圏を征服する。カイアシ類などの甲殻類は、大気圏における昆虫とほぼ同じ分布を海中で示し、等脚類と端脚類は、海底に関しては、陸上のクモ、ヤスデ、アリに相当する。魚類は分布している。海洋のあらゆる深度、そしてほぼあらゆる物理的環境において、細菌は生息しています。海洋哺乳類や鳥類の中には、海洋の上層部に限定されていることを除けば、非常に広範囲に分布している種もいます。陸生哺乳類は、緑藻類と同様に、砂漠や極地では生存できないという制約を受けています。節足動物や脊椎動物が生息していない海洋の領域は、有毒な化学物質が溶解して蓄積している限られた深層水域（黒海の深層部など）のみです。しかし、細菌はこれらの領域にも生息しています。

緑色植物、節足動物、脊椎動物の化石は、ほぼあらゆる地層の岩石に見られます。三葉虫は長い進化の過程の終着点であり、シルル紀の岩石で発見された最初の魚類についても同様です。したがって、これらの動物群は、最も古い化石を含む岩石よりも古い地質時代に存在していたに違いありません。シルル紀の岩石には植物の化石も存在しますが、シダ植物やその他の葉緑体を持つ生物は、それよりもずっと以前から存在していたことは間違いありません。石炭紀の岩石で発見された細菌が、地球の歴史上この時期に初めて出現したとは考えにくいでしょう。他の主要な生物群と同様に、細菌も、最初に発見された地層の形成時期よりもずっと以前から長い歴史を持っていたと考えられます。したがって、地球上で最も優勢な生物群は、ほぼ地球上の生命の始まりまで遡ることができるのです。

私たちが定義したような優位性は、他の生物の亜界では達成されたとは言えない。腔腸動物と海綿動物は、岩石中には生物の遺骸が見られるが、それらは常に水生動物であり、淡水域には非常にまばらに分布している。棘皮動物も非常に古いグループだが、過去には現在よりも豊富であり、完全に海洋性の動物グループであったようだ。軟体動物は地層堆積の始まりから存在しており、水生動物と陸生動物の両方であるが、主に海に生息している。巨大なイカやコウイカを除いて、軟体動物は常に比較的動きが鈍く、活動的でない動物であったが、幸いなことに、これらの恐ろしい生物は繁殖力が限られているようで、これまであまり多くはなかった。より小さな動物グループはすべて分布が限られている。扁形動物は陸上と海中の両方にまばらに生息し、他の動物の体内に寄生して最も発達する。環形動物、ゲフィレア類、紐形動物、ポリゾア類、輪形動物などは、主に淡水や海水に生息する動物のグループであり、いずれも個体数は多くありません。大多数の動物門に関連するより小さなグループとしては、節足動物に関連する絶滅した三葉虫類、ウミサソリ類など、節足動物と環形動物に関連する現在ペリパトゥス類によって代表されるグループ、棘皮動物や脊索動物と類似性を持つと思われる腸鰓類やその他の生物、節足動物または脊椎動物、あるいはその両方に関連していたと思われる絶滅した甲殻類などがあります。これらのより小さな動物グループはすべて、進化の過程で辿った脇道、つまり絶滅したグループのように行き止まりになった道、あるいは、かつては現在よりも多く生息していた集団の、現存する痕跡からその痕跡を辿ることができるもの。

現存する細菌、葉緑体生物、節足動物、脊椎動物の中で、生命の衝動が最も完全に発現しているのはごく一部であり、進化が辿ってきた主要な道筋を、これらの各門の特定のグループに絞り込むことさえできる。細菌の中には、温血動物の体内にのみ寄生するものがあり、非常に特殊な生活様式を採用しており、健康な動物がそれらを破壊できるため、生存は困難であるとさえ言える。植物や動物の死骸組織上、あるいは屋外に生息する細菌だけが、真の優位性を獲得している。シダ類のような緑色植物の中には、過去に比べて現在でははるかに数が少なくなっているものもある。一方、菌類やその他の腐生植物、寄生植物は、寄生虫とほぼ同じように特殊化し、分布域が限られている。海藻は、陸地の縁辺部の比較的狭い海域に限定されている。巨木、草、珪藻類やペリディニア類などの微細な緑色植物は、植物界で真に支配的な生物です。節足動物と脊椎動物の側には、進化の過程で失敗した系統が数多くあります。例えば、前者のグループでは三葉虫、脊椎動物では装甲を持つガノイド魚類、武装爬虫類、飛翔爬虫類、巨大な爬虫類や哺乳類などです。現存する節足動物と脊椎動物の中には、いわばかろうじて生き残っている小さなグループがいくつかあります。節足動物ではクモ類、ダニ類、サソリ類、脊椎動物ではホヤ類、肺魚類、尾のある両生類などがこれにあたります。脊索動物門の中では、爬虫類や飛翔する哺乳類など、多くの種が存在するが、これらはもちろん、これらの門における進化の成功例とは言えない。節足動物と脊椎動物の中で優勢なのは、甲殻類、膜翅目昆虫、硬骨魚類と軟骨魚類、そして陸生哺乳類である。地球は、人間、社会性および単独性のアリ、スズメバチ、ミツバチ、海洋甲殻類、硬骨魚類、樹木、草、単細胞性の珪藻類とペリディニア類、そして腐敗性および原生栄養性の細菌のものである。これらは、生命が最も完全な形で発現し、不活性物質を支配することに最も成功した生物である。

では、生命の衝動はどのような活動や形態において最も完全に表現されてきたのでしょうか。エネルギー過程に関して言えば、生命は動物と植物という二つの異なる道を辿ってきたことがすぐにわかります。生きている植物と動物で起こるエネルギー変換には絶対的な区別はありません（この点については後ほど触れます）が、傾向、つまり進化の方向性には明らかな違いが見られます。この違いについては既に前の章で考察しましたが、生命のない地球、あるいは植物だけ、動物だけ、あるいはその両方だけが存在する地球を例に挙げて説明しましょう。

生命のない地球では、すべてのエネルギー過程は安定状態へと絶えず向かうだろう。地球の地殻、つまり直接観察によって我々が知る部分は、岩石と岩石の残骸でできており、酸素、ケイ素、鉄、アルミニウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの化合物からなる物質である。これらは、水、大気中のガス、火山活動による侵食作用がなければ安定しているはずの物質である。しかし、火山活動によって活動は常に停止に向かう傾向があり、大気中の酸素は、まず酸化性物質との結合によって、次に放電の影響下で大気中の窒素との結合によって、徐々に消失するだろう。二酸化炭素は岩石中の物質と結合するか、窒素や他の不活性ガスとともに安定した状態で大気中に残るだろう。潮汐や風によって移動する水は、他のガスとともに徐々に宇宙空間に散逸しない限り、徐々に地表を削り取るだろう。このように、地球の物質は安定した結合に落ち着く傾向があり、化学的な潜在エネルギーが最小になる状態に近づき、物質が持つエネルギーは分子の運動エネルギー、つまりあらゆる種類の変換に利用できない運動エネルギーだけになることがわかる。それは現象のない地球となるだろう。

現在のような地球では、植物生命のみの存続は一時的なものに過ぎないだろう。緑色植物は、土壌中の硝酸塩やアンモニア塩などのミネラル物質、そして大気中の水と二酸化炭素の存在に依存して生存している。葉緑体装置は、これらの物質をデンプンや糖などの炭水化物、樹脂や油などの炭化水素、そしてタンパク質へと合成する仕組みである。これらの合成に必要なエネルギーは、葉緑体を通して太陽放射から得られる。緑色植物は、硝酸塩やアンモニアの供給を、大気中の窒素と酸素の結合、あるいは火山噴出物に依存することになるが、これらは不可逆的なプロセスであり、絶えず変化し続ける傾向がある。植物は二酸化炭素も必要とするが、大気中の二酸化炭素の量は非常に限られており、それを再生できる唯一の無機源は火山活動であるように思われる。しかし、この物質もいずれは消滅するだろう。したがって、植物が依存する物質が消失するため、地球上の植物の生命は不可能になる時が来るだろう。しかし、植物が存在する間は、その結果として高エネルギー化合物が蓄積されるだろう。植物の代謝の結果、木質組織や落葉からセルロース、その他の植物性炭水化物、油や樹脂、タンパク質などの化合物が形成される。細菌が存在しない場合、これらの物質は変化せずに存続するだろう。細菌が存在する地球でさえ、油、亜炭、泥炭、石炭などの生成物は地質時代を通じて蓄積されてきた。したがって、植物の生命は高エネルギー化合物の蓄積に向かう傾向があり、このプロセスもまた不可逆的である。

細菌の活動は、それ自体で地球上での植物の生命の継続を可能にする。これらの生物の本質的な特徴は、最も多様なエネルギー変換をもたらす能力である。現在の観点から、細菌は従属栄養性、後生栄養性、および原生栄養性の形態に分類できる。従属栄養性細菌は、植物や動物の生きた組織内で寄生して生きる細菌である。この生活様式は必須であり、これらの生物は開放された環境では生きられない。その活動の結果は、原形質物質の分解である。後生栄養性細菌は、有機化合物の腐敗と発酵を引き起こす細菌である。それらは生活様式において寄生性である場合もあるが、そのほとんどは土壌、水、そして、動物の体腔、すなわち口、消化管、鼻、膣にも生息しています。これらの細菌はタンパク質をアミド酸などの単純な化学化合物に分解し、これらの物質は炭水化物とともに発酵され、最終的に水、炭酸、硝酸塩を生成します。これらの細菌は、高エネルギーの化学化合物を低エネルギーの化合物に変換することによってエネルギーを得ます。原生細菌は決して寄生性ではなく、動物の体腔に生息することもありません。常に屋外に生息しています。これらの細菌は、アンモニアを亜硝酸に、亜硝酸を硝酸に変換することによって、腐敗細菌の働きをさらに継続します。また、硝酸を亜硝酸に、亜硝酸をアンモニアに、アンモニアを遊離窒素に還元することによって、この一連の変化を逆転させる細菌もいます。また、硫化水素を硫酸に酸化するもの、水酸化第一鉄を水酸化第二鉄に酸化するもの、そして最近では、一部の細菌が石炭の炭素を炭酸に酸化できることが示されています。さらに、大気中の遊離窒素を亜硝酸や硝酸に酸化できる細菌もいます。これらの変換に必要なエネルギーがどのように得られるのかは全く明確には理解されておらず、一部の原栄養性細菌は、生息する培地の非協調的な運動エネルギーを利用してエネルギーを得ている可能性もあります。私たちの見解では、地球上に生息する主要な細菌種の活動の最終的な結果は、植物や動物の代謝の現れであるプロセスを逆転させることです。植物の代謝の結果は、炭水化物などの高ポテンシャル化合物の蓄積と、二酸化炭素やその他の必要な物質の地球上の貯蔵量の枯渇です。植物自身の生存のためには、細菌の代謝が不可欠である。細菌の代謝によって、炭水化物などの化合物が分解され、植物が依存する二酸化炭素や窒素性ミネラルが補充される。細菌が存在することで、生命活動は可逆的なものとなる。

植物の生命と細菌の生命は、全体として緑色植物のエネルギー過程が細菌のそれとは逆方向に進行するため、互いに補完し合っている。したがって、緑色植物と細菌からなる有機世界は、永続的に存在できる世界となるだろう。今のところ、これらの様々な種類の生物を、異なる種類のエネルギー変換が進行する生きた原形質物質としてのみ考えればよい。細菌は単に核を含む細胞であり、緑色植物は葉緑体を含む核細胞であればよい。実際、珪藻やペリディニアの場合、緑色植物はそれだけである。緑色植物の形態は、葉緑体装置に付随するものにすぎない。生殖装置を無視すれば、高等緑色植物は基本的に葉の柔組織にある葉緑体細胞から成り立っており、根と気孔は土壌から水とミネラル塩、大気から二酸化炭素を吸収するための器官にすぎない。幹、茎、枝の組織は、主にこれらの原材料を植物体全体に輸送するための装置であり、もちろん、それらが加工された栄養物質も輸送する。植物の無数の形態的変異（花やその他の生殖器官の構造を除く）はすべて、これらの物質の吸収と分配、あるいは植物体の機械的支持を可能にする適応である。植物体そのものであるか、あるいは適応とは無関係な変異、いわば純粋な贅沢品である。

動物の体の構造はそれ以上に多くのことを表しているが、まず、エネルギー変換が行われる装置としてのみ捉えた植物と動物の相違点を考察する必要がある。緑色植物では、エネルギーは高ポテンシャルの化学化合物の形で蓄積されるが、動物ではエネルギーは消費される。無機ミネラル物質は植物によって炭水化物、タンパク質、脂肪または油に合成されるが、動物の体内では、炭水化物、タンパク質、脂肪は水、炭酸、尿素（またはその他の窒素排泄物）に分解され、尿素または類似物質は細菌によって硝酸塩、水、二酸化炭素に分解される。動物の代謝活動は「分析的」または破壊的であると言われ、植物の代謝活動は「合成的」または構築的であると言われるが、これらの対照的な用語は、2種類の生物の活動の本質を正確に説明しているとは言えない。「動物性」をさらに構成するものは何だろうか？それは意図的な運動であり、起こるエネルギー変換はこの運動を実現する手段である。植物は本質的に不動である。なぜなら、葉が光に向かって回転したり、根が下方に伸びたり、茎が上方に伸びたり、巻きひげが支えとなる物体に巻き付いたり、花が開いたり閉じたりといった動きは、植物体の一部が動いているにすぎないからである。これらは外部刺激に対する一定の方向性のある反応、すなわち真の屈性であり、この種の反応を拡張して動物の動きを一般的に説明しようとするのは、事実の分析が不十分な例にすぎない。したがって、典型的な緑色植物の動きはその各部位の動きは数が少なく、いくつかの単純なタイプに属し、媒体における単純な外部物理的変化によって引き起こされる。典型的な動物の動きは、生物全体としての動きであり、その性質は無限に多様であり、個々の刺激によって引き起こされ、生物の経験によって絶えず変化している。

動物の身体構造は、この目的のある運動を実現し、エネルギー変換を方向付ける手段であり、動物の動きが大きく多様であればあるほど、その構造はより複雑になる。エネルギー変換の作用の仕方、すなわち、エネルギーが高ポテンシャル状態から低ポテンシャル状態へと移行する物質的手段に関して言えば、動物の形態は植物の形態と類似しており、エネルギー変換は核を持つ細胞の機能である。しかし、植物では太陽放射の運動エネルギーが、植物体内に蓄積される化学物質のポテンシャルエネルギーに変換されるのに対し、動物では摂取した化学物質のポテンシャルエネルギーが、動物自身の運動の運動エネルギーに変換される。動物がどのように動き、この運動エネルギーがどのように利用されるかは、感覚運動系によって決定される。

動物を動物たらしめているのは、感覚運動系の存在である。では、感覚運動系とは何だろうか？それは、骨格と筋肉、すなわち運動、攻撃、把握、咀嚼の器官、末梢感覚神経と運動神経、そして中枢神経系、すなわち脳である。動物の骨格は、甲殻類の甲羅や外骨格であれ、脊柱であれ、脊椎動物の四肢帯と四肢骨は、筋肉が付着する硬く固定された一連の支持構造です。運動器官は、例えば、甲殻類の付属肢、鳥や昆虫の翼、魚の尾や鰭、脊椎動物の四肢などです。攻撃器官は、クモや吸血バエの大顎、カニやロブスターの鋏状爪、魚の顎、陸生脊椎動物の爪や歯などです。把持器官と咀嚼器官は、大部分が攻撃器官でもあります。これらの部分はすべて、骨格の硬い部分から発生する筋肉に付着した、変形した骨格構造、歯、爪などから構成されています。動物の動きについて話すとき、私たちは、先に述べたような部分の動きについて話しているのです。他の部位も確かに動きます。心臓は拍動し、肺は拡張と収縮を繰り返し、血液やその他の体液は閉じた血管の中を循環します。しかし、これらは動物の各部位の動きであり、むしろ先に述べた植物の運動に匹敵するものです。これらは、動物の感覚運動系の働きという意味での運動性の例とはみなすべきではありません。

中枢神経系と末梢神経系は、当然ながら運動系と密接に結びついています。受容器官、すなわち眼、嗅覚器官、聴覚器官、触覚器官などは、動物が環境の変化の影響を受ける手段であり、動物はこれらの受容器官における刺激を認識したり、意識したり、知覚したりする必要はありません。これらの刺激は、感覚神経、すなわち求心性神経を介して中枢神経系に伝達されます。これが神経系の入り口です。効果器となる神経器官は運動板、つまり筋肉内の神経構造であり、神経がそこで終止します。運動神経は遠心路であり、中枢神経系から出る経路である。

中枢神経系は、基本的に全身の活動を統合する器官です。それは「無数のシナプスの座」であり、この表現は脊椎動物の脳の形態に最もよく当てはまります。私たちはすでに「反射作用」という用語の意味について考察しました。それは「反射弓」が機能的に活性化されたときに起こる一連のプロセスです。反射弓は、（1）受容器官（例えば皮膚の触覚小体）、（2）求心性神経線維、（3）脳または脊髄の神経細胞、（4）遠心性神経線維、および（5）効果器神経器官（例えば筋線維の運動板）から構成されます。反射動作に関わる一連のプロセスは、受容器官の刺激、求心性インパルスの脳または脊髄への伝達、神経中枢内のシナプスを形成する一連の細胞を介したインパルスの伝達、遠心性神経線維を介した筋肉内の効果器へのインパルスの伝達、そして後者の刺激による収縮動作から成ります。これは反射動作と反射弧を形成する構造とプロセスの概略的な説明にすぎません。実際には、中枢神経系への経路とそこからの経路は何度も中断され、中断される箇所ごとに別の経路が存在します。中断はシナプスで起こります。シナプスでは、神経インパルスは細い神経枝の樹状構造を通過し、そこに線維が分岐して同様の樹状構造に分かれますが、これら2つの樹状構造は実際には物理的に接触していません。インパルスは隙間を飛び越えます。脳と脊髄の多くの場所には代替シナプスが存在し、これらの場所では神経インパルスが複数の方向に伝わる可能性がある。

脳と脊髄は想像を絶するほど複雑なスイッチボードであり、例えば目から入ってくる遠心性インパルスは、次々と神経経路に分岐され、全身のあらゆる筋肉に影響を与える可能性がある。これは作り話ではなく、実際に起こりうる。正常な呼吸では、血液中の二酸化炭素の存在によって後脳の中枢がリズミカルな活動に刺激され、そこから胸壁と横隔膜の筋肉を刺激する遠心性インパルスが発生する。しかし、窒息の苦痛においては、血液の酸素化を加速させるために全身のあらゆる筋肉が活動に刺激される可能性があり、これらは四肢などの筋肉の痙攣的な動きではなく、肺への空気の吸入量を増やすことを目的とした意図的な収縮である。したがって、中枢神経系はスイッチボードである――機械論的生理学は、操作者の概念を無視してこのように教えている。しかし、現代の研究の全体的な傾向は、高等動物の進化における専門化のあらゆる増大が、脳や脊髄から発せられる前に体内のどこからでも発生した神経インパルスがたどる可能性のある経路の数を増やすことによって、この神経系の複雑さを増大させていることを示すことである。しかし、こうした複雑さの増大にもかかわらず、高等動物においては中枢神経系と末梢神経系の様々な部分がますます統合され、動物の行動においては、ますます生物全体としての行動が重視されるようになっている。

動物の体内の他のすべての器官は、生殖器を除いて、感覚運動系の付属器官である。消化管とその腺は摂取した食物を溶解し、代謝器官、すなわち腸壁の細胞は、肝臓などは、摂取した食物中のタンパク質、脂肪、炭水化物を動物自身のタンパク質、脂肪、炭水化物に変換します。心臓、血液、リンパ管は、この食物を筋肉や神経器官に運びます。呼吸器官は酸素を吸収し、血液によって全身に分配します。排泄器官、すなわち肺、皮膚、腎臓は、炭酸や尿素、あるいはその前駆物質などの有害物質を除去します。そして、これらすべての器官の機能の意図的な変化は、運動活動の変化によってもたらされます。感覚運動系を中心に、動物の体の残りの構造はすべて構築されます。

動物の身体の進化において明確に見られるのは、感覚運動系の活動が徐々に増加していくことである。動物はますます機敏に動くようになる。このようにして優位性が確立され、過去にこの方向に向かわなかった構造進化のあらゆる方向性は、失敗に終わり、不可逆的な進化過程となった。動物界では巨大な体格は成功せず、そのため第二次紀や第三紀の巨大な爬虫類や哺乳類は絶滅した。皮膚装甲の発達による敵からの防御も成功せず、そのため恐竜をはじめとする第三紀の武装動物も絶滅した。爬虫類の前肢が翼に、あるいは哺乳類の脚が羽ばたきに変化するという試みは成功しなかった。なぜなら、これらの動物の残りの構造はすべて陸上での移動に適応しており、構造の変化が修正するにはあまりにも深すぎたからである。そのため、翼竜は絶滅した。現代のクジラが絶滅しつつあるように。骨格が軽く羽毛に覆われた鳥類だけが、強力な胸筋の発達によって、無限の飛行の可能性がもたらされ、魚類においてのみ、鰓の進化、消化管とその腺の質量の最小化、そして体の大部分の筋肉が尾びれを動かす器官への転換が伴い、水生生活への完全な適応が実現した。移動能力、無限に多様な動きが可能な身体構造、そして体のどの部分も他のどの部分とも連結できる神経系――これらは節足動物と脊椎動物の両方で同様に成功した構造的適応である。

この可動性と弾力性を実現する構造には、節足動物型と脊椎動物型の2つの主要なタイプがあったようです。高度に可動する有機機構を得るためにどちらか一方を選ばなければならないとしたら、両者の間に大きな違いはないように思えます。大きさの違いと、大きな大きさに伴う追加の身体機構を考慮に入れると、節足動物と脊椎動物は同程度に複雑であるように思われます。確かに、脊椎動物の筋肉は節足動物よりも複雑です。しかし、動物の大きさに見合った同じ可動性を実現するには、より大きな体重にはより大きく強力な筋肉が必要であり、このより複雑な筋肉にはより複雑な脳が伴わなければなりません。また、筋肉を支えるための強固な骨格も必要となるはずです。なぜ巨大な昆虫や甲殻類が存在しないのでしょうか？ウェルズ氏は小説の中で、体長2フィートのハチの恐るべき威容を示唆しています。もしその生物の活動が、我々が知っているどんな猛禽類よりも恐ろしいものであったなら、私たちが知っているハチは、サメほどの大きさのカイアシ類が魚よりも恐ろしい動物であるのと同様です。脊椎動物の体が小さい理由は、骨格の性質にあると考えられます。強力な筋肉は非常に丈夫で厚い甲羅を必要とし、それが非常に大きな昆虫や甲殻類では、素早い移動に必要なエネルギーが過剰に必要となる質量に達します。節足動物のような硬い外骨格は、成長が脱皮の過程によって行われる必要があることを意味します。つまり、動物は殻を脱ぎ捨てる期間にのみ成長します。そして、この脱皮の過程の必要性は、非常に大きな動物の場合、そもそも可能であったとしても、大きな不利となるはずです。したがって、外骨格を発達させる節足動物は小さくならざるを得ず、この小ささが、脊椎動物にとって幸いにも、それほど恐ろしい動物ではない理由となっています。節足動物が内骨格ではなく外骨格を発達させたのは、進化の偶然の産物だった。

脊椎動物の内部骨格は、軽くて中空の海綿骨で構成されており、筋肉の付着に機械的に最適な手段であったことは疑いようがない。これにより、体の各部位の可動域が広がり、動作の多様性と柔軟性が向上した。また、脱皮による成長の際限や、それに伴うあらゆる危険といった、大きさの限界や不連続性をある程度解消した。そして何よりも、身体の動きの多様化に伴い、中枢神経系の複雑化を招いたのである。

支配的な生物群の進化において、いくつかの傾向の発達が見られる。まず、無機プロセスに見られる普遍的な傾向、すなわちエネルギーの散逸とは最も対照的な傾向である。植物生物は、本質的にエネルギーが潜在エネルギーの形で蓄積されるシステムである。一方、動物界では、進化の主な傾向は、エネルギーが無限に多様な運動に消費されるシステムの発展であったことがわかる。表面的な観察では、動物の代謝様式では、無機的な過程と同様にエネルギーが散逸しているように見えるかもしれない。そして、もし私たちが下等動物、つまり人間より下位の動物の行動とその結果だけを考慮すれば、まさにそのような結論に至るだろう。この点については後ほど詳しく述べるが、ここでは、生物の根本的な区分は、エネルギー変換者としての活動、すなわち植物と動物への区分に基づいていることに留意すべきである。これらの生物界のそれぞれにおいて、構造進化が起こっている。単細胞の緑色植物は、それぞれ異なる形態構造を特徴とする非常に多くの系統に沿って進化してきた。単細胞動物も同様に進化し、その結果、現在の門が確立されたのである。これらの動物の大きなグループを見ると、そのうちの2つは感覚運動系の異なる発達によって優位性を獲得したことがわかります。ここに、植物と動物の生物の根本的な違いがもう1つ見られますが、これは両界におけるエネルギー変換の違いに起因するものです。植物は不動性を特徴とし、動物は可動性を特徴としています。

不動は無意識を意味し、運動は意識を意味する。そしてこの物理的な違いは、植物と動物の間に確立できる3つ目の違いである。しかし、この区別を真の意味で客観的なものとして受け入れる生理学者はほとんどいないだろう。意味。意識は、いかなる推論過程においても扱うべき概念ではなく、痛みや光、空腹といった感覚を語るように感じられるものでさえありません。これらはすべて私たちの意識の状態です。ラッドによれば、私たちが夢を見ない深い眠りに落ちているときと、完全に覚醒して活動しているときの違いこそが意識です。私たちが無機物について考えるように生物とその活動について考えるならば、意識について語る権利はありません。なぜなら、私たち自身の自我の外には意識は存在しないからです。行動する動物は、自然の中で動く単なる身体、あるいは身体のシステムであり、そのすべての活動は、任意に選択された空間上の点を参照した、一般化された力と位置の座標のシステムによって記述されるべきです。「この動物機械は、私が妻と呼ぶものですが、頭痛のときに私が発する音に対応する特定の顔の歪みや特定の明瞭な音を発しますが、私は彼女が頭痛を抱えていると言う権利はありません」と、本能について書いている動物学者は述べています。この種の議論は、引用したような事例に適用した場合に通常引き起こされるであろう家庭内の対立を除けば、反駁不可能に思える。科学の方法と象徴によって自然を記述すると、運動する分子のシステムしか見えず、生物として記述されるシステムでは、その運動は無機システムよりも複雑であるにすぎない。これが科学の方法であり、生物の研究においては反駁不可能であるのと同様に、それが誤りであることは周知の事実である。知性の方法による純粋な思弁においては妥当であるが、一般的な文明生活の日常においては不合理であり、それを著作に適用する科学者でさえ、自分の家庭の事柄に適用することを躊躇するだろう。

私たち自身と同じような存在、そして私たちよりも組織的に劣る動物も意識的に行動する生物であるという認識は、組織的な共同体意識によって得られる直観的な知識であることを認識しなければなりません。つまり、同胞の行動や感情に関する直観的な知識は、他の人間に関する知識よりも深く、また、直観によって、他の動物の場合よりも、知能の高い犬の意識をより深く理解することができるのです。他の動物の意識に関するこの知識は、科学的な知識ではなく、推論や科学的観察の方法によって得られるものでも証明できるものでもありません。それは分析や証明が不可能な確信そのものですが、それでもなお、私たちはこの確信に基づいて、同胞との関わりのほとんどを自信を持って行い、経験によって正当化されているのです。

とはいえ、これは他の多くの科学的仮説とほぼ同じ妥当性を持つ科学的仮説である。たとえ私たちの中にあるこの信念に対する科学的根拠を示すことがいかに不可能であっても、私たちは他の人々が意識的に行動する生物であることを疑うことはできない。磁石の一方の極を押し出すと、コンパスの針がどちらかの極をこちらに向けて「反応」するが、これは無意識の金属片であると私たちは疑うことはできない。なぜこのような確信を持つのかは説明できないとしても。このことから、典型的な緑色植物の動きまではほんの一歩に過ぎない。緑の葉が光源に向かって曲がったり、根が土壌に向かって下向きに動いたりするのは、磁石の反応の必然性に非常によく似た、外部刺激に対する反応である。これらは「屈性」であり、植物の葉は光が表面に当たるように光の方に曲がる必要がある。垂直に伸びるはずの根は、重力が垂直方向に作用するため、下向きに伸びなければならない。しかし、反射行動が向性であると仮定してみよう。例えば、蛾はろうそくの炎に飛び込む運命にある。なぜなら、光が体の両側を均等に刺激し、刺激の方向へと蛾の向きを定め、導くからである。この見方によれば、高等動物の複雑な行動は反射の連鎖であり、磁石や緑の葉が無意識の動きであるように、その行動は無意識的で必然的でなければならない。したがって、私たちの仲間の生き物の行動は無意識的で自動的であり、これは機械論的生理学の傾向全体が私たちに押し付ける結論である。しかし、私たちはその結論が真実ではないことを知っている。

羅針盤の針が磁石に必ず反応する様子、あるいは植物の向日性や向地性といった類似の現象と、高等動物が環境の変化に対して示す無限に変化する反応との間には、意識が必ず生じる。意識は無機物や典型的な緑色植物には存在せず、定着性のイソギンチャクや軟体動物ではかすかにしか存在せず、自由に動き回る節足動物や魚類ではより明瞭になり、人間では最も強く現れる。これは、確かに一つの信念に過ぎないが、そう受け入れた上で、構造的複雑性と行動の段階の並行性を示すことで、それを裏付けようと試みることができる。感覚運動系は緑色植物には存在せず、イソギンチャクでは極めて単純であり、定着性の軟体動物では痕跡的または原始的である。節足動物や魚類ではより複雑になり、人間では最も高度に発達する。ここで、私たちの精神状態とそれに対応する身体活動の状態を調べてみると、私たちの意識は私たちの活動に伴って強弱を繰り返す。通常の睡眠中は意識は存在しない。なぜなら、真の意味での身体活動はほぼ完全に停止し、大脳皮質は不活性になり、行われる動きは植物の運動に類似した身体各部の真に自動的な動きだけだからである。こうした動きとは、心臓や肺のリズミカルな動き、血液の循環など、一般的には建設的な代謝につながる動きである。意識が最も強くなるのは、困難で慣れない動作においてである。例えば、漕ぎ方を学ぶ少年、ピアノの音階やバイオリンの運指を学ぶ子供、新しい機械の部品を組み立てる技術者、絵を描く画家などである。これらのいずれの場合も、作業者は熟慮しながら、自身の身体動作を鋭敏に意識している。しかし、これらの動作を習慣的に行い、容易かつ容易に行えるようになると、動作を行っているという意識は次第に薄れていく。

これは、意識の度合いが、意図的で目的のある身体の動きや動作の複雑さの度合いと並行していることを意味するのではないでしょうか。あるいは、意識の度合いは、生物がこれらの動作を実行しようとする試みとも並行していると言えるでしょう。私たちの精神状態の中で最も鋭敏に感じられる痛みとは何でしょうか？ベルクソンによれば、それは、組織が絶えず新たに与えられる刺激に意図的に反応しようとする、持続的かつ不成功な努力の意識です。しかし、複雑な動作を実行するには、最も多様な方法で動くことができる骨格と筋肉のシステム、そして中枢神経系におけるすべての接続を持つ求心性および遠心性神経のシステム、つまり感覚運動システムが必要です。したがって、感覚運動システムが多かれ少なかれ複雑なので、一般的に意識は多かれ少なかれ鋭敏である。

しかし、同じ生物においても、意識の鋭敏さは、それが行う動作の習熟度によって左右される。練習として音階を弾くピアニストは、複雑な手の動きや手首の動きを無意識のうちに、何の苦労もなくこなすが、初めて演奏する曲を間違いなく弾くには、極めて高い集中力が必要となる。機械から出てくる紙を数える少女は、片手で一握りの紙をつかみ、もう一方の手の指2本の間に1枚ずつ紙を落としていく。この非常に難しい動作を非常に速く繰り返し、紙の束を正確に数えながら、同時に他のことについて考えたり話したりしている。作業を始めた当初、これらの動作はぎこちなく、手の動きに絶えず注意を払うことでようやくスムーズに行えるようになったが、経験を積むにつれて無意識のうちに行えるようになる。体、四肢、指の複雑な動きは、多数の筋肉、神経、神経中枢の協調的な活動を伴うため、最初は高度な意識的努力を要しますが、一連の動きを繰り返すにつれて、動物はそれらの動き、あるいは少なくともその難しさを意識しなくなります。したがって、高等動物には2つの行動カテゴリーが存在します。（1）慣れない、困難な行動であり、その実行において動物は複雑な筋肉活動を意識するようになります。（2）反復によって容易になり、意識的な努力を伴わずに実行される習慣的な行動です。私たち自身の活動を分析すると、これら2つの行動カテゴリーが明らかになります。そして、高等動物も同様の困難感を抱いていることは疑いようがありません。そして、一方の場合は努力があり、他方の場合は意識的な努力が欠けている。

この違いは、本能的な活動と知的な活動を区別する違いの一つである。本能と知性の区別という、これまで多くの議論を呼んできた問題について議論を試みるのはためらわれる。この違いの本質について述べられてきた多くのことを読んだ後、議論するにはまだ時期尚早であり、この問題は心理学者よりも博物学者にとって遥かに重要な問題であるという不快な印象を受ける。信頼できるデータが依然として緊急に必要とされている。しかし、これは検討せずにはいられない問題である。典型的な植物と典型的な動物は、感覚運動系が発達している点で異なっている。そして、この系が高度に発達している動物の間では、その活動を伴う活動の形態が異なっている。定型的なパターンの行動が高等無脊椎動物の行動の特徴である一方、高等脊椎動物では、行動が熟慮の結果であり、実行される行動は定型的ではなく、そのパターンが無限に異なっていることが、我々が見る限り明らかである。形態の違いが節足動物と脊椎動物を明確に区別するのと同様に、感覚運動系の活動様式の違いもまた、一方では膜翅目昆虫、他方では人間という、進化の分岐系統を明確に示している。

本能的に行われる行動と知的に行われる行動の本質的な違いは何でしょうか？それは、前者の場合、動物が自分の活動を認識していないのに対し、後者の場合は認識しているということではありません。有機的な活動を無機的な反応の観点から「説明」する傾向はありますが、本能的に行動するスズメバチが純粋な自動人形であるとは、私たちは本当には考えていません。女子生徒が自身の多岐にわたる活動を鋭敏に意識していることを認めつつも、本能的な行動が熟慮的な行動に欠ける「完成度」や技術の完璧さを示すわけではない。スズメバチが作る巣は、熟練した石工が作る戸口や仕立て屋が縫う「ボタンホール」よりも完璧というわけではない。本能的な行動は、時折想定されるように、完全に定型化されているのに対し、知的な行動は反復によって結果がより完璧になるというわけでもない。昆虫や鳥の作業はしばしば不完全であり、練習によって改善される。最も明白な違いは、本能的な行動は初めて実行したときに効果的であるのに対し、知的な行動は、その難易度に応じて、数回、あるいは非常に多くの回数試みた後に初めて効果的になるということである。若いツバメの飛行は、鳥を空中に維持するという点では効果的ですが、同時に非常に困難な一連の筋力運動でもあり、最初はぎこちなく行われますが、繰り返し練習することでより完璧になっていきます。しかし、飛行機の飛行は、長年の実験を経てもなお、常に効果的とは限らず、最良の場合でも若いツバメの飛行のあらゆる不完全さを露呈しています。それでも、いずれ飛行機が鳥の飛行のような容易さ、確実性、そして完成度を備えるようになることを疑う余地があるでしょうか？

知的に行われる典型的な動作とは、道具の動作、あるいは身体の一部の動作であり、その身体の一部は、直近の進化の歴史や過去の用途から示される目的とは異なる目的で使用される。一方、本能的に行われる典型的な動作とは、常に身体器官の動作であり、その器官の構造と直近の進化の歴史は、特定の動作、あるいは動作のカテゴリーを実行するための適応として生じたことを示している。ここに、二種類の身体活動の区別があるように思われます。そして、この区別の妥当性は、道具とは何かという私たちの概念に依存しています。人間が作った道具は、あらかじめ決められた目的のために使用できるように形作られた不活性物質です。それは、使用とは別に、特定の対象物として存在します。そして、それを作った人間による使用と、自然界におけるその存在は、二つの異なるものです。その使用法は習得する必要があり、使用を繰り返すたびに、その使用によって得られる結果はより完璧になります。しかし、昆虫の大顎は、鍛冶屋の鋏と同様に、ある動作または一連の動作のために意図的に適合された道具です。しかし、それらは、それを使用する動物の組織の一部である道具、つまり組織化された道具であり、それらとその形状や性質を、その使用とは切り離して考えるべきではないように思われます。動物が体のどの部分の使い方を学ぶ必要があると考えるべきでしょうか？そうだとすれば、本能の問題は歴史的な曖昧さを抱えたまま、依然として私たちにつきまとうことになる。しかし、身体的な道具の存在を、その道具の機能と切り離せないものと考えるならば、この問題はそれほど曖昧ではなくなるか、少なくとも、すでに検討した他のいくつかの問題の観点から説明することができるようになる。

私たちは実際に、身体の部位や器官を、その機能とは全く切り離して物質的な構造物として捉えています。これは形態学と生理学の区別であり、全く人為的なものです。形態学者にとって、動物とは骨格、筋肉、神経、腺などの複合体であり、それがメチルアルコールの瓶の中に閉じ込められているか、檻の中を走り回っているかは問題ではありません。生理学者はそれを「何かが起こっている」と表現しますが、実際にはその両方ではないでしょうか。構造と機能は、生物を考察する上で都合の良い、しかし恣意的な二つの側面に過ぎないのではないでしょうか。横隔膜や肺をこれらの器官の動きから切り離して考えるべきではありませんし、生まれたばかりの哺乳類が最初に呼吸する行為が、生まれつき備わっている身体の道具（横隔膜、肺など）を使う本能的な行為だとは言いません。幼い赤ちゃんの唇、口、咽頭を母親の乳房を吸う行為から切り離して考えるべきではありませんが、通常、この行為は本能的な行為だと言います。器官の通常の機能はどこで終わり、本能的な機能はどこから始まるのでしょうか。ロブスターが脱皮の際に体と付属肢を甲羅から引き離すときの筋肉の動きは本能的なものなのでしょうか。ほとんどの動物学者は、顎脚類の呼吸運動が本能的なものではないのと同様に、歩行も本能的なものではないと言うだろうが、岩の割れ目に忍び込む「軟体」ロブスターの行動は本能的であるとためらうことなく言うだろう。幼い子供は本当に歩くことを「学ぶ」のだろうか？歩くという動作は、子供の四肢に潜在的に備わっており、脳と脊髄の神経路と中枢のすべての接続が確立されたときに現実のものとなる可能性が高い。歩く能力の獲得と書く能力の獲得の違いは何だろうか？後者の一連の動作は、幼い子供の組織の一部ではない、馴染みのない神経活動と筋肉活動の組み合わせである。一方、前者は、特定の神経系と筋肉系の機能が完全に発達した結果にすぎない。

では、本能的な行動と知的な行動の本質的な違いは明らかではありません。そして、論理的な実験や観察がまだ十分ではないため、確固たる推論を行うには至っていないことは疑いようもありません。しかし、本能的な行動は、それを引き起こす器官の構造と同時に進化してきたと考えるべきでしょう。つまり、本能的な行動は、構造の遺伝的適応と密接に結びついており、実際には同じものである、行動の遺伝的適応なのです。本能的に行動する動物は、間違いなく自身の活動を自覚していますが、この自覚は、例えば心臓や呼吸器のリズミカルな活動、あるいは歩行時の腕や脚の動きといった、私たちの身体の自動的な活動に対する意識とほぼ同じ性質のものであると考えなければなりません。それは、生物が生まれながらに備わった身体の道具を使う能力についての知識なのです。

知的な行動においては、確かにこれとは異なる何かが見られる。そのような行動を実行する器官または器官系は、それが進化してきた方法とは異なる方法で機能する。行動とは、器官がそれにとって新しい何らかの活動形態に意識的に適応することであり、この活動の獲得は遺伝しないように思われる――少なくとも、獲得形質が遺伝しないという意味では遺伝しない。獲得される過程では、熟慮的な意識が伴い、本能的な動物の行動に伴う自身の活動の認識――効果的な方法で行動しているという認識――とは異なる。動物は、そのように行動する際に、身体の道具とそれが作用する対象との関係を認識しているようには見えない。しかし、知性はそれ以上のことを意味しているように思われる。それは、生物が、自身の身体の一部が、作用する環境の一部と一定の関係を持ち、これらの関係は変化するものであり、意識的な選択の対象となり得ることを認識していること。

第8章
有機物と無機物
生物学的調査の結果を分類体系で表現することは都合が良い。なぜなら、そうすることで初めて、自然界に存在する有機物の見かけ上の混沌を秩序立て、知識を他者に容易に伝えることができるからである。しかし、系統生物学の分類は概念的な枠組みであり、その正確な性質は著者の視点に依存することを常に覚えておく必要がある。門と門、綱と綱、目と目などを区別する明確な区別は、実際には存在しない。自然界には、属、科、そしてそれ以上の上位分類群といった生物のカテゴリーは存在しない。自然界に存在すると言えるのは種だけである。なぜなら、それぞれのグループを構成する生物はすべて血縁関係で結びついており、また、ある種の植物や動物は他の種の植物や動物と生殖能力を持たない生理学的差異によって、他の種を構成する生物から隔離されているからである。デ・フリースの研究以前のほとんどの植物学者や動物学者は間違いなくそう考えていただろうが、19世紀の系統分類学上の種、あるいはリンネ式の種は、属や科と同様に人為的なカテゴリーであったことを今や認識しなければならない。植物や動物を系統分類学上の種に分類することは、種やそれより上位の分類群は、形態学的および生理学的調査の結果を象徴する便利な方法であると同時に、進化過程がたどった主要な方向性も示しているが、分類体系におけるそれらの表現方法は常に多かれ少なかれ形式的なものである。

動物と植物の間でさえ、グループとグループの間には絶対的な区別は存在しない。例えば、珪藻の形態には植物界に属することを示すものは何もないし、放散虫の形態にも動物であることを示すものは何もない。ペリディニア類は、一般的な議論、あるいはそれについて書く著者の視点によって、植物か動物かが決まる。これらの下等生物の生体内で起こるエネルギー変換を研究しても、絶対的な区別は得られない。エネルギーが潜在状態へと移行する合成代謝過程は動物でも行われる可能性がある一方、腐生菌類や食虫植物など多くの植物は、典型的な動物代謝様式に見られるものと本質的に同じ性質の分析的エネルギー変換を行う可能性がある。運動能力や感覚運動系を持つことは、植物と動物の間に明確な境界線を引く手段とはならない。典型的な動物では、位置エネルギーは運動エネルギーの状態に移行し、この運動エネルギーは感覚運動系によって制御されます。しかし、一部の下等単細胞植物は運動性があり、その運動を担う鞭毛に感覚運動系の痕跡を備えています。一方、多くの動物寄生虫、例えばカニに寄生する甲殻類のサックリナなどでは、感覚運動系は痕跡器官となっています。意識に関しては、私たち以外の動物が意識を持っていると言える限り、生命の二つの界に区別はありません。運動性の発達度合いから判断すると、一部の動物が達成する極端な寄生の場合、意識は存在しないか、非常に微弱であると考えられます。一方、藻類の運動性の高い遊走子には、少なくともある程度は意識が存在すると考えられます。このように、ペリディニア類や藻類の胞子といった一部の下等生物は、私たちが動物と植物を区別する際に用いるすべての特徴、すなわち、太陽放射の運動エネルギーを有機化合物のポテンシャルエネルギーに変換する葉緑体装置、蓄積された化合物のポテンシャルエネルギーを身体運動の運動エネルギーに変換する受容器官と運動器官の装置、そして（私たち以外の生物に存在すると言える限り）ある程度の意識の存在を示しています。

門、綱、目などの診断基準として構築した形態学的図式も、分類が示唆するほど明確かつ疑いの余地なくこれらのグループを互いに分離するものではない。例えば、脊索の有無が脊椎動物と無脊椎動物を明確に区別するように思えるかもしれないが、典型的な脊椎動物の真の脊索骨格をその発生において示唆する構造は、脊椎動物の診断基準とみなされる特徴をほとんど、あるいは全く示さない動物にも見られる。典型的な節足動物と典型的な脊椎動物は互いに区別されるように見えるが、シルル紀に絶滅したオストラコデルム類は内部軸骨格を持ち、また、重い皮膚の外骨格で武装していた。それらが本当に節足動物であったという仮説はかなり妥当性があるが、一方で、それらは通常脊椎動物と見なされている。他のほとんどの門についても同様である。あるグループと他のグループを絶対的に区別する形態学的特徴は実際には非常に少なく、これらのより大きなグループの基部付近にある小さな付属グループは、いくつかの門のいずれかの特徴を示す可能性がある。動物界の形態を一般的な方法で見ると、確かに、ある特定の構造計画が各大きな門に属する生物の特徴であり、より詳細な構造計画が亜グループの特徴であると言える。しかし、微細な形態学的および発生学的調査は、これらのさまざまなグループを絶対的に診断する特徴をほとんどなくしてしまう。

エネルギー変換の性質や本質的な形態と同様に、動物の行動は、グループとグループの間に絶対的な区別を設ける手段を私たちに与えてくれるものではない。真の走性行動は、緑色植物の茎、根、葉の動き、あるいはバクテリアの動き、そしておそらく一部の単細胞動物に見られる。典型的な本能的行動は、昆虫の社会の個体や、この分類に属する多くの単独生活動物に見られる。そして典型的な知能的行動は、高等哺乳類の行動に見られる。しかし、人間の行動には確かに多くの真に本能的な要素があり、人間の知能と同じ性質の何かが、本能的に行動する哺乳類や昆虫に内在しているように思われる。そうでなければ、本能的な行動が改善可能になるはずがない。知能が犬に見られる行動や、アリの行動に見られる多くの行動に見られるように、屈性は確かに存在します。上で述べたような屈性と、本能的な行動を構成すると考えられる反射との間に、厳密な区別を設けることはできません。ジェニングスが行ったような原生動物の遊泳運動に関する詳細な分析は、これらの行動様式をどのように記述するのが最も適切であるかについて、私たちに全く疑問を抱かせます。そして、屈性、反射、本能、知能の性質に関するあらゆる論争は、これらの行動様式すべてに共通する何かがあり、明確かつ確実な区別によってそれらを区別することはできないことを確かに示しています。私たちが知的と呼ぶ精神過程でさえ、下等動物に帰せられるものと本質的に違いはないようです。ジェニングスが研究したゾウリムシや、ヤーキーズらが研究したカニ、ザリガニ、ヒトデなどは、実際に行動を学習しますが、この学習は「試行錯誤」の過程の結果であると言われています。動物は一連の動作を試みて失敗すると、別の動作を何度も試して同様の結果になり、最終的に効果的な動作を見つけます。この動作は記憶され、同じ問題が再び動物に現れたとき、より少ない試行回数で解決し、最終的には経験を積むことで、以前の試行なしにすぐに最終結果が得られるようになります。さて、私たちが真に知的と呼ぶものの多くは、まさにこのような性質の過程であることは間違いありません。科学者（あるいは探偵、あるいは何らかの特別な困難に直面したエンジニア）には次々と仮説が浮かび、検証可能な仮説が得られるまで、あるいは、推論の過程（実際には過去の経験を迅速かつ形式的に再確認すること）によって、一つずつ検証されていく。先験的に検証可能なものが見つかる。例えば、関数を積分したり、長除法を解いたりする数学的手法は、科学的な「推測」と、それによって立てられた仮説の検証方法に他ならない。これらはまさに、下等動物が実践する試行錯誤の方法の一例である。

以上のことから言えることは、動物と植物にはエネルギー過程、形態、行動の共通性があるということである。「原形質」は、動物の細胞に含まれていても植物の細胞に含まれていても、同じ、あるいはほぼ同じ化学的集合体である。細胞は、核、染色体構造、細胞内封入体、細胞壁など、本質的にすべての生物において同じ構造である。組織の成長における複雑で特殊な核分裂過程、あるいは卵子の受精、あるいは植物における受精を構成する一連の出来事は、有機界全体で同じである。感覚運動系、すなわち受容器官、神経線維と神経細胞、そして効果器運動器官は、動物界全体で同じである。消化管と腺、酵素、排泄管、収縮性血管装置など、これらはすべて機能的に同じ構造であり、本質的に同じ形態設計に基づいて構築されている。植物であれ動物であれ、生命は地球上で自らを存続させ、物質が完全な惰性へと向かうのを避けるために、同じ物質的な手段を利用している。

水素原子と酸素原子の間、点と直線の間、静止と運動の間といった絶対的な相違は、有機世界を構成する様々な種類の実体の間には存在しない。しかし、差異は確かに存在し、これらの差異が絶対的なものではないからといって、あるいは差異であるからといって、私たちは結論づけなければならないのだろうか。程度の差であって種類の差ではないのだから、本質的な違いではない、そもそも違いなどないのだろうか？例えば、動物は（技術者が理解する効率という意味で）ガソリンエンジンよりもはるかに効率的な機械であるとしても、両者の間には実際には違いはなく、どちらも熱力学的機構であり、どちらもエネルギーが散逸するのだから、と言わなければならないのだろうか？動物の体内で尿素が形成される最終段階が合成的な段階であるからといって、動物と植物の代謝様式で起こるエネルギー変換の性質に実際には違いはないと言うべきなのだろうか？犬は時に知的に行動し、人間は本能的に行動するからといって、精神的には両者は似たような行動をとる生物だと言うべきなのだろうか？これは確かに、物事が絶対的に異なっていないからといって、同じであると言っているようなものであり、このような推論の仕方は実に悪質である！

代謝的に構築的な植物と代謝的に破壊的な動物、あるいは本能的に行動する節足動物と知能的に行動する哺乳類など、様々な種類の生物に見られるのは、異なる傾向の漸進的な発達である。緑色植物は本質的に動物と同じ種類の物理化学的構成を持つが、その進化の傾向は、太陽光を利用して二酸化炭素、水、窒素無機塩を結合させ、タンパク質と炭水化物を形成する習慣、あるいは能力をますます獲得してきたことである。一方、動物の傾向は、緑色植物によって合成されたタンパク質と炭水化物を自身の組織に吸収し、それらを二酸化炭素と水に分解し、そのような合成を行う頻度をますます減らしてきたことである。植物によって行われる合成。たとえ環形動物、節足動物、脊椎動物が、祖先の起源において形態的に非常によく似た動物であったとしても、また、環形動物に非常によく似た節足動物や、脊椎動物に容易に変化したと想像できる環形動物、そして、結局のところ脊椎動物であったかもしれない絶滅した節足動物が存在するとしても、これらの各グループの進化の傾向は非常に異なっていた。その間ずっと、脊椎動物はますます硬い軸棒または脊索を発達させ、後に関節のある脊柱と柔らかく柔軟な外骨格になる傾向があったのに対し、節足動物はますます硬い外骨格を発達させ、軸の部分は柔らかいままであった。たとえこれら二つの傾向が完全に実現されなかったとしても、それらは実際には異なるものではないだろうか？したがって、進化の過程とは、本質的には、元々は一つであった傾向が発展し、展開していく過程なのである。

進化の過程とは何でしょうか？それは通常、有機的な単純性から有機的な複雑性への進歩とみなされます。しかし、それを物理的な過程として考えると、どの段階も他の段階より単純または複雑であるとは言えません。有機的な進化を無機的な進化の過程と比較してみましょう。前者の過程を物理化学的なものとみなすならば、当然そうせざるを得ません。そこで、カントとラプラスの星雲仮説が正しいと仮定しましょう。この仮説が真実でなくても私たちの議論には影響はなく、惑星進化の他のどの仮説よりも理解しやすいからです。もともと、私たちの太陽系を構成するすべての物質は、ゆっくりと回転するガス状の星雲の形で存在していました。それ自体の運動。現在知られているケイ酸塩、炭酸塩、酸化物、その他すべての鉱物物質が、当時化学元素または化学元素の前駆体の形で存在していたことは問題ではない。現在太陽系に存在するすべての物質は、原始星雲に存在していた。この星雲のエネルギーは、後に結合する原子の分離によって表される位置エネルギーと、これらの原子の運動エネルギーから構成されていた。そして、この物質とエネルギーは、この星雲にエネルギーを放射する他の宇宙天体と、この星雲が自身の放射によって失ったエネルギーを受け取る天体とともに、物理学者が用いる意味でのシステムを構成していた。さて、宇宙進化の過程で、このシステムは放射によって絶えずエネルギーを失っていたため、変容した。冷却されるにつれて、原子と分子の平均自由行程はますます短くなり、最終的に液体、そして固体へと凝縮した。星雲の各部分は絶えず重力によって引き寄せられ、回転運動が大きくなるにつれて星雲はどんどん小さくなっていった。最終的に、回転速度の増加の結果として星雲の質量に機械的な歪みが生じ、太陽、惑星、衛星の形成に伴って破壊が起こった。システムの複雑さは増大しなかった。どの時点においても、その構成要素、すなわち星雲を構成する化学原子とそのエネルギーは、他のどの時点においても同じであった。熱エネルギーは、システムのある部分（加熱された星雲）からシステムの別の部分（この放射を吸収する他の天体）へと放射されたかもしれないが、システムの総エネルギーは変化しなかった。化学原子は結合して分子を形成したかもしれない。そして化合物も変化し、それらの位置エネルギーは運動エネルギーに変わったかもしれないが、究極的な物質は依然として同じであった。星雲の冷却と収縮の間に起こったのは、システムの要素、すなわち原子とそのエネルギーの再配置であった。どの時点においても、システムの状態は直前の時点の状態の必然的な結果であり、数学的な意味で、両者の間には厳密な機能関係が存在した。後の段階は前の段階よりも複雑になったわけではなく、単に異なっていただけである。進化の段階は、物質とエネルギーの変容するシステムにおける、まさに相であった。

有機進化を物理化学的変容の過程とみなすならば、地球上の生命全体、すなわち有機物と相互作用するすべての無機物、そして同様に相互作用する宇宙的および地球上のすべてのエネルギーを、物理的な意味でのシステムとして捉えなければならない。私たちは今、このシステムを宇宙システムと同様に考えざるを得ない。つまり、システムの任意の2つの状態の間には厳密な数学的関数が存在し、後者の状態は前者の状態によって必然的に決定されると仮定しなければならない。私たちは、このシステムが常に同じ要素から構成されていると考えなければならない。生命は後期の状態では、前期の状態よりも多くの物質として現れたかもしれないが、この質量の増加は、システムの一部分が別の部分を犠牲にして増加したにすぎない。したがって、システムの構成は常に同じであり、進化過程の異なる段階は、同じ要素の異なる相、あるいは配置にすぎないのである。有機世界はどの時代よりも複雑でも単純でもなかった。別の時。その「原始的」な状態では、すべてが与えられていた。

もちろん、機械論的生物学はこの進化過程の見方をためらうことなく受け入れている。「ラプラス的思考」を持つ者は、元の星雲内のすべての原子や分子の位置、そしてそれらの原子や分子の速度と運動方向を知っていれば、あらゆる段階におけるシステムの状況を計算できたはずだ。ハクスリーの例えにあるように、物理学者が霜の降りた日に人の息がどうなるかを計算できるのと同様に、ラプラス的思考を持つ者は、それが生まれた星雲の物質的性質とエネルギー的性質を完全に理解していれば、1913年の世界の動植物相を予測できたはずだ。

熟考すれば、進化過程の本質に関するこの見解が私たちをどこへ導くのかは明らかです。原始的な世界星雲は、空間的に広がりを持つ部分のシステムでした。物質的には、空間によって互いに隔てられた原子から成り、エネルギー的には、これらの原子の運動と、互いの位置関係のエネルギーから成り立っていました。2つの原子が同じ空間を占めることはできず、互いに排他的でした。これが、システムの原始状態、そして他のすべての状態が、空間的に広がった物質または要素の状態であったという意味です。したがって、物理的な類推を一貫して維持するならば、進化を遂げた有機システムは、いかなる瞬間においても空間的に広がった要素のシステムでした。それは実際には、運動エネルギーまたは位置エネルギーを持つ原子または分子のシステムであり、分子は互いに外側に位置し、エネルギーは実際にはこれらの運動または位置でした。分子であり、したがって同じ意味で互いに外側に位置している。

個体生物の進化も、同様の過程であるに違いない。宇宙的進化や系統発生的進化と同様に、それは単純なものから複雑なものへと進む過程である。組成が均質、あるいはそう見える微小な原形質が成長・分化し、成体生物の複雑な構造へと変化する。ここで物理的な意味でのシステムとは、受精卵、それに取り込まれた酸素と栄養物質、そしてこれらの物質が相互作用する物理的環境を指す。これらの要素はすべて、受精卵を含むシステムの段階にも、完全に発達した生物を含む段階にも存在していた。成体動物とその環境は、受精卵とその環境と比較すると複雑に見えるかもしれないが、それは同じシステムの異なる段階に過ぎない。さらに、成体の組織を構成するすべての部分とそのすべての運動は空間的に広がっており、システムの初期段階で実際に存在していた分子とその運動の再配置に過ぎない。こうした憶測がヴァイスマン主義のあらゆる結果につながった。成体生物のすべての部分は、受精卵と、完全に発達した動物を構成する栄養物質の中に実際に存在している。潜在的ではなく、空間的に広がった状態で実際に存在していることに注意しなければならない。確かに、この仮説は、成体の器官や組織、そして成体の性質の決定因子が卵子の中に存在することだけを要求している。しかし、これらの決定因子の分離、それらの配置、そして質量の増加に必要なエネルギーもまた、システムの初期段階に存在することから、この仮説は、動物のすべての物質構造がシステムの初期段階において空間的に広がった形で存在することを示唆していることは明らかである。成体動物が広がりを持つ物質部分とエネルギーの多様性であるのと同様に、未分化胚とその物質環境もまた広がりを持つ多様性である。個体生物の発達を機械論的に捉えるならば、これ以外の見方はできない。

有機的進化の過程を、さまざまなものの順列や組み合わせを形成する数学的過程と比較することで、別の角度から考えてみましょう。個体の発達はモザイク構造の仮定と呼ばれ、つまり、成体のすべての部分が胚の中に存在しているものの、一種の「ごちゃ混ぜ」の状態にあると想定されます。発達が進むにつれて、これらの部分は整理され、ますます明確になるパターンに配置されます。人種の進化の過程でも、ほぼ同じ配置と分離の過程が起こったと想定する必要があります。「原始的な」生命物質の部分は、進化の過程でそれに組み込まれる物理的環境のすべての部分とともに、分離され、配置されて、現在の植物や動物の種を形成したに違いありません。したがって、別々のものa、b、c、x、 y、zの順列は、これらすべての配置です。明らかに、アルファベットの文字の配置方法は非常にたくさんあります。全体として。しかし、いくつかの文字を取り出して、異なる方法で並べることができます。選択a、b、c、dは 4! 通りの方法で並べることができ、b、c、d、eも 4! 通りの方法で並べることができ、以下同様です。このように、特定の文字の分離と配置のプロセスによって要素の数が多いほど、空間的に広がった要素から構成される非常に多くの異なるものが得られる。

事物群a、b、c、d – x、y、zは、空間的に並置された個々の要素によって構成されているため、広範な多様体である。しかし、それは群b、c、a – x、y、zとは異なるものであるため、単一の事物でもある。また、それは 26! 通りの順列のすべてに変換でき、それを構成する個々の事物の選択、およびこれらの選択における事物の順列に分解できるため、多重性でもある。ある意味で、これらの配置は群a、b、c – x、 y、zの中に存在するが、群自体はそれが属する事物群以外の実際の拡張された存在を持たない。それは、すべての配置の可能性がその中に存在するが、空間的に拡張された状態では存在しないという意味で、集中的な多重性または多様体である。多様性とは、私たちがその分離と再配置を構想する精神的操作をそれに結びつけたときに初めて生じるものである。これらの精神的操作によって、集団の集中的多様性は、その配置の広義的多様性へと変化する。

これは、個人および人種の進化の過程を自らの目で捉えようとする、唯一の真に哲学的な方法であるように思われる。「原始的な」生命物質、すなわち未分化の卵子は、それぞれが周囲の環境とともに、集中的な多様性、すなわち共存する多様な異なる事物または性質の集合体であり、それらは空間の異なる区画を占めるという意味で互いに分離しているのではなく、互いに浸透し合っていた。時間的に共存しながらも同じ空間を占める異なる事物というこの概念は、決して難しいものではない。私たちの意識もまた、そのような多様性なのである。状態や性質がすべて一つにまとまっている。彫刻家にとって、人物群という概念は非常に現実的な存在であり、実際の物質的な彫像が持つ現実感とほぼ同じように、それを視覚化することができる。彫刻家の心の中では、それは多様な実在性を持つが、大理石が満たす三次元空間を占めるわけではない。アルペジオで聴かれる音符C、F、A、Cは、実在性を持つが、時間的に広がっているもので、これらの個々の音について考えるとき、私たちはそれらを、空間として考えるすべてであると思われる、空虚で均質な媒体の中で、心の中で並べて置く。しかし、和音として同時に聴かれる同じ音符は広がっていない。それらは互いに浸透し合っているが、それでも別々のものである。なぜなら、和音を聴けば、それを構成する音符を認識できるからである。アルペジオとして、音符は広がりを持つ多様性であるが、和音として、それらは集中的な多様性である。

19世紀後半の機械論的生物学は物理学の方法と概念に基づいていたため、「原始的な」生命物質、すなわちヴァイスマンとその追随者たちの「バイオフォリダエ」や受精卵の多様性は、空間的な広がりを持つ多様性であると仮定せざるを得なかった。物理学が研究したすべてのシステムは、そのような広がりを持つ要素、あるいは部分の集合体であった。太陽とその付随する惑星や衛星は、空間的に互いに隔離された物体のシステムであった。私たちの肉眼では均質に見える大気や海でさえ、実際には互いに接触しておらず、空虚な空間によって隔てられた離散的な物体、あるいは分子からなる媒体である。物体は分子の集合体であり、分子は原子の集合体であり、原子自体は単純なものか、微粒子、あるいはさらに小さな物体から構成されているかのいずれかであった。この分析方法は形式論理と幾何学によって人間の精神に押し付けられ、自然を支配する唯一の方法であるように見えた。しかし、哲学的物理学者も形式哲学の著述家と同様に困難を認識していた。互いに離れた物体、分子、あるいは原子は、どのように互いに作用し合うことができるのだろうか？分子Aが分子Bに作用できるのは、その間に衝動や引力を伝達できる粒子が存在する場合のみであるが、その場合、これらの中間粒子の間にも他の粒子が存在すると仮定しなければならず、それが無限に続くことになる。そうでなければ、物体が存在しない場所で、どのように作用し、つまり実際に存在することができるのだろうか？言い換えれば、遠隔作用はどのようにして起こり得るのだろうか？例えば、地球の原子は、直径400マイルの鋼鉄のロープを切断するのに十分な力で、月の原子をどのように引き付けることができるのだろうか？したがって、物理学は、星間重力や惑星間重力、その他の放射エネルギーのモードを説明するためだけでなく、化学化合物を構成する原子や分子の相互作用を説明するためにも、空間のエーテルを発明する必要があった。現代では、原子はもはや物事の細分化の限界ではない。原子は電子から構成されているが、電子は空虚な空間によって互いに隔てられた実体である。しかし、原子は、前世紀初頭の化学が考えていたように、物質の細分化の究極的な限界ではなく、普遍的な連続媒体、すなわちエーテルにおける「特異点」とみなされている。エーテルを、かつての物質とエネルギーの概念で記述できないこと、あるいは少なくとも記述できないことは、何ら問題ではない。宇宙を記述する上で、否定的な性質によってのみ表現できるというわけにはいかない。哲学的な混乱を避けるためには、その存在を仮定せざるを得ない。したがって、宇宙は連続体であり、原子やその他の物体は、作用できる場所ならどこにでも存在する。数十億マイルという距離でしか表現できないほど遠くにある恒星の原子も、私たちが天文学的な位置とみなす空間上の点だけでなく、地球上にも存在する。なぜなら、そこから発せられる光が私たちの網膜に作用するからである。宇宙は、哲学的な意味での連続的な媒体または実体であるという意味では統一的なものであるが、同時に、この媒体の特異点または状態が空間全体に遍在しているという意味では多重性も有している。これが、後期の物理学が私たちを導く結論であるように思われる。そして、もし生物学に関する考察が半世紀前ではなく今、定式化されていたとしたら、どれほど違ったものになっていただろうかと考えてみるのは興味深い。

そもそもなぜ進化の過程が起こったのか？共存しうる傾向、実際にある程度共存している傾向が、なぜ互いに分離してしまったのか？葉緑素を持ち、無機物から炭水化物やタンパク質を合成できる生物、そして感覚運動系を持ち、得られたエネルギーを制御された運動に消費できる生物を想像することは可能である。原生生物の中には、植物と動物の代謝様式を併せ持つ生物が、ある程度存在する。しかし、進化の過程は、植物と動物の代謝様式をますます分離させ、典型的な動物は二酸化炭素と水を合成材料として全く利用できなくなり、典型的な植物は屈性以外の運動能力をすべて失ってしまった。根、葉、茎の動き。本能的行動と知能的行動は多くの動物で共存しているが、最も知能の高い人間の傾向はますます知的に行動することであり、反対の傾向、すなわち本能的に行動することは膜翅目昆虫で進化してきた。エネルギーを変換する、あるいは行動するこのような対照的な方法は互いに相容れないように思えるが、実際には相容れないわけではなく、共存できることは明らかである。しかし、これらの対照的な傾向のそれぞれが他方を伴う場合、最大限に発揮されることはできないことは明らかである。つまり、生命は不活性物質に対する力に制限がある。同じ物質的構成で発現する場合、太陽放射を利用して高い潜在エネルギーを持つ物質を構築し、次にこれらの物質を分解して運動エネルギーを得ることはできない。これで、地球上の生命は確かに非常に限られた物理的条件の範囲に制限されていることがはっきりとわかる。地球の質量を考えると、生命現象を示す物質が、この全物質のごくわずかな部分であることに驚かされます。地表は植生の層で覆われており、熱帯雨林を歩いているときに目にするように、豊かで豊富ですが、その厚さを地球の直径と比較すると、実際には想像を絶するほど薄い膜です。地表全体が植生で覆われているわけではなく、極地や高山の頂上はほとんど生命がなく、砂漠地帯は完全に生命がない場合もあります。大気の下層には鳥、昆虫、バクテリアが生息していますが、これらの総質量は、大気を構成するガスの総質量と比較すると、ごくわずかです。生命に富んでいると思われている海でさえ、実際にはそうではありません。プランクトン生命の数は実際には誤解を招くものであり、一滴の水に数百もの生物が含まれているとしても、それらの質量は極めて小さく、通常は百万分の1か2程度である。つまり、生命は物質的な形で現れるのが難しいということである。生命が、複雑な化学物質と比較的単純な物理化学的環境との相互作用の様式に過ぎないのか（機械論的見解）、あるいは物理的でも化学的でもないが、物理的および化学的要素を通して作用する衝動または作用機序なのか（生命論的見解）に関わらず、生命は地球上の物質に作用できる範囲が非常に限られている。生命は、そこに存在すると考えられるあらゆる傾向を通して作用すると、いわば希釈されるかもしれないが、そのうちの1つまたは少数に集中することで、より効果的になる。したがって、私たちが生命と呼ぶこの傾向の束の分離こそが、進化過程の意味なのである。

ルーによれば、個体発生とは、目に見える多様性を生み出すことである。この発生過程の慎重な記述が、機械論的生物学の教義を説く人々に理解されているとは言えない。発生は確かに多様性を生み出すものであるが、この多様性は、先行する多様性の一段階、空間的に広がった既存の要素の再配置にすぎない。発生中の胚とその物質的環境を、実験物理学や数理物理学の方法で研究可能な物理化学的要素のシステムとみなすには、それぞれが先行する段階の必然的な結果であり、それぞれが空間的に互いに分離された同じ要素を含む段階を経るシステムとみなす以外に、どう考えればよいだろうか。高温の容器を満たし、絶えず冷却されている水について考えてみよう。このシステムの諸状態は、（1）水分子が高速で運動し、比較的大きな距離を保っており、絶えず互いに、また容器の壁と衝突している気体状態、（2）液体の水とそれに接触している気体蒸気という別々の相からなるシステムの状態、（3）分子運動がほぼ、あるいは完全に停止する固体相である。ここで、システムがその相を経て進行すると、物理的多様性が生じ、その後再び物理的均質性に至る。しかし、異なる相の多様性はある意味で見かけ上のものにすぎない。任意の単一の相、あるいは少なくともシステムが気体相から液体相へ、またはその逆へと移行する相は、ファンデルワールスの一般式 RT = ( p +
1
v 2
）（v − b）。現代の生物学的調査において、非物理学的生理学者の推測を除いて、発生過程がそのような形で表現できることを示唆するものはあるだろうか？
発生学者が恣意的に設定した「段階」――卵子、胚盤胞、原腸胚など――は、上記の意味でのシステムにおける段階であり、この過程を物理化学的に分析できる唯一の意味なのでしょうか？体節形成過程の終盤における胚とは、一体何なのでしょうか？それは調和のとれた等潜在システム、つまり、それぞれが他のすべての部分と同じ潜在能力を持つ、個々の有機部分または細胞の集合体です。胚盤胞のどの細胞も、原腸胚またはプルテウス幼生のどの部分においても、細胞、あるいはそのような一連の細胞になることができます。これが潜在能力としての構成要素ですが、実際にはそれぞれの個々の運命は異なります。システムは調和のとれたシステムであり、その各構成要素は、どのような能力を持っていても、他のどの部分もできることはあるものの、実際に行うことはただ一つ、内胚葉細胞になったり、外胚葉細胞になったり、骨格の一部になったりするだけであり、その働きは他の細胞との位置関係によって決まる。広範な多様性が生み出されるが、これは先行する広範な多様性の結果ではない。なぜなら、先行する段階ではシステムのすべての部分が同じであったからである。卵子や胚盤胞の多様性、すなわち発生において現実となった潜在的な多様性は、集約的な多様性でなければならない。そして、このことを認めれば、個体発生（そしてもちろん系統発生）過程を、変容過程にある物理化学システムの段階と比較することを放棄しなければならない。進化とは、集約的な多様性を広範な多様性へと変容させることである。

物理学の変容するシステムと生物学の進化するシステムとの違いは、これだけではない、はるかに大きいに違いない。自然界で起こるすべての無機プロセスには、有機的な進化プロセスとは異なる性質、意味、方向性がある。ここで熱力学第二法則の考察に戻ろう。なぜなら、生命の原動力という概念に近づくことができるのは、この方法によってのみだからである。無機自然界でエネルギー変換が起こる場合、つまり何かが起こる場合、その変換が起こるか、何かが起こるのは、それが起こったシステムに多様性があったからである。無機的な出来事が起こるための条件は、システムの異なる部分にエネルギーの差が存在しなければならないということである。最も一般的な意味では、元素の多様性が存在しなければならない。しかし、変換によってこの多様性は消滅するか、消滅する傾向があり、回復することはできない。つまり、補償的なエネルギー変換、すなわちエネルギー変換によってのみ、エネルギーの差を再び確立することができるのである。外部の何らかの作用によって、外部からシステムに投入されなければならない。物理学が他に何を示しようとも、それは統一された宇宙、つまり、起こるすべてのことがある程度他のすべての部分に影響を与える宇宙を示している。したがって、多様性、すなわちエネルギー差の減少は、元に戻すことも補償することもできない。なぜなら、宇宙なしには何も存在しないからである。32私たちの宇宙で起こるすべてのことは、さらなる出来事の可能性を減少させる。繰り返しになるかもしれないが、このエネルギーの原理が完全に明確であることを望む。無機的な出来事は、それがどのような種類であれ、エネルギーの第二法則の事例または結果であり、ある意味では第二法則そのものである。すべてのエネルギー変換は、エネルギー差が減少すること、多様性が消滅することによって起こる。これが無機現象の意味、性質、または方向性である。

それは有機的進化の方向性ではありません。個々の生物の発達において最も明確に観察されるのは、構成要素の多様性が漸進的に増大していくことです。系統発生的進化においては、1つまたは少数の単純な形態が、無限に多くの形態へと変化し、現在も変化し続けています。多様性は絶えず増大しています。もし私たちが生命の機械論的見解に固執するならば、完全に発達した生物、あるいはあらゆる種を含む有機世界の多様性が、受精卵の多様性、あるいは別の段階における原始的な生命物質の多様性でもあったと仮定しなければなりません。そうすると、私たちは遺伝に関する現代の思索のあらゆる粗雑さに自らを委ねることになります。

形態の多様化に伴い、エネルギーの同時分離。あらゆる無機的な現象の傾向は、位置エネルギーを運動エネルギーに変換し、その運動エネルギーを現象が起こったシステムのすべての部分に均等に分配することであると、私たちはできる限り明確に理解しています。一方、有機的な現象の傾向は、運動エネルギーを位置エネルギーに変換することであり、(1)緑色植物の代謝によって生じる化学化合物の貯蔵庫（これらは再びエネルギーを生み出すことができる）と、(2)動物の生体の本能的または知的な活動の結果です。有機的進化の最初の結果は明確に追跡でき、これ以上の説明は必要ありませんが、2番目の結果は熟考すれば明らかですが、生物学や物理学を学ぶ学生にはそのすべての意味が明確に理解されていないかもしれません。

有機的進化とは、腐敗菌や発酵菌、葉緑体生物、節足動物、そして人間やその他の哺乳類の発達をその傾向として持っていた、あるいは現在も持っている過程である。進化過程のこの目的論的な記述が明確に示唆されていなければ、これまで述べてきたことはすべて無意味である。過去に地球上に現れ、現在も現れている無数の生命形態は、ほとんどが失敗に終わった実験であるように思われる。代謝活動が相補的な生物、すなわち上述の生物においてのみ、生命は無機的な活動を補償する活動において自らを顕現させることに成功している。冷却する太陽の放射によって散逸したエネルギーは、葉緑体生物の働きによって水と二酸化炭素から合成された炭水化物の形で再び潜在エネルギーとなり、このエネルギーは蓄積される。本能的かつ知的な動物であり、食物として利用され、体内のエネルギーに変換され、それをあらゆる目的に利用できる。動物がエネルギー源として摂取したこれらの植物性物質は、排泄物へと分解され、さらに発酵菌や腐敗菌の代謝活動によって分解され、葉緑体生物の食物として利用される物質となる。

もし人間の活動が、方向性のない、あるいは誤った筋肉の動きに過ぎなかったとしたら（実際、これまでの人間の活動のほとんどはそうであった）、宇宙エネルギーは生物のエネルギーとなった後、本当に散逸してしまうだろう。しかし、人類の歴史全体は、自然を征服する活動、すなわち、自然のエネルギー源を蓄え、利用し、その散逸傾向を食い止めようとする努力が、ますます活発化していることを示しているのではないだろうか。

人類文明の過去の歴史は、ほぼ完全に無責任な天然資源の搾取の歴史であったことを認めざるを得ない。なぜなら、それは過去の植物や動物の生物によって潜在的に生み出されたエネルギーを、無思慮かつ無駄に利用することの上に成り立っていたからである。狩猟民である人間は、他の動物や植物を破壊すること、あるいは自然に存在する果実やその他の植物性物質を単に収集して利用することによって、自らを維持し、増殖してきた。歴史上、バイソンやその他の動物は、人間の容赦ない活動のために絶滅寸前にまで追い込まれた。ちょうど現代において、クジラ、ヒラメ、カレイが機械化された漁師の活動によって姿を消しつつあるように。産業社会の人間が工場、鉄道、蒸気船、電力、輸送で成功を収めてきたのは、天然資源の蓄積を利用できたからに他ならない。地球の岩石に蓄積された石炭や石油に含まれるエネルギー。文明の進歩は、発見と発明、そしてそうして得られた知識を人間の生活の実際的な事柄に応用することによって可能になった進歩である。しかし、この思索とその応用には、二つの異なる側面がある。科学者や哲学者にとって、自然界の見かけ上の混沌を法則と規則性に還元することが、彼らの精神活動の始まりであり終わりである。しかし、「起業家」や「組織者」あるいは「産業界のリーダー」の目的は、こうした思考の成果を、天然エネルギー源の無責任な搾取と利己的な枯渇に利用することにある。バイソンなどの動物が狩猟者や漁師の前に姿を消した、あるいは姿を消しつつあるように、石炭や石油の埋蔵量も商業活動の前に消えつつある。産業主義の勝利は、人類の科学的幼年期の勝利に過ぎないと言われている。人間の努力は、これまで天然エネルギーの全体的な散逸に寄与してきたに過ぎない。

しかし、狩猟民が農耕民に取って代わられたように、この無責任な自然資源の枯渇は、エネルギーの劣化を加速させるのではなく、遅らせる努力に取って代わられなければならない。原始人が単に殺していた植物や動物は、今では種をまき、収穫したり、栽培したり、飼育したりしている。そのため、かつてはいわば無駄になっていた太陽放射のエネルギーは、今では私たちの作物や収穫物の緑の植物の代謝活動によって固定されている。雨や風、潮汐や河川はすべて、主に太陽放射と地球と月の軌道運動および自転運動から得られるエネルギーを表している。このエネルギーは今でもほとんど完全に廃棄物として散逸し、回収不可能である。低温熱もエネルギー源として注目されていますが、石炭や石油の埋蔵量が枯渇するにつれ、人々の関心はますますこれらの運動エネルギー源へと向けられています。水車や風車、そしてこれらの原始的な動力源から発展するであろうより効率的な機構は、このエネルギーの無駄を回収し、人間にとって有用な機械の運動エネルギー、あるいは貯蔵して将来利用できる化学化合物の潜在エネルギーへと変換するでしょう。放射能の研究によって、原子に閉じ込められた膨大な潜在エネルギーの存在が明らかになり、もしこれらの粒子の崩壊によってこのエネルギーを利用できるようになるならば、自然界のエネルギー過程の衰退傾向はさらに抑制されるでしょう。

生命をエネルギー論の観点から見ると、それは無機過程の特徴とされる傾向とは正反対の傾向として現れる。無機過程の方向は、位置エネルギーを運動エネルギーに変換し、その運動エネルギーを宇宙のあらゆる部分に均等に分配することである。一方、生命と呼ばれる傾向の方向は、運動エネルギーを位置エネルギーに変換すること、あるいは運動エネルギーの差を確立し維持することであり、それによって運動エネルギーは仕事を行うために利用可能となる。一般的に言えば、無機過程と呼ばれる運動の効果は多様性の消滅に向かうのに対し、生命過程と呼ばれる運動の効果は多様性の維持に向かう。これらは方向が正反対の運動なのである。

宇宙進化とは何か？天文学物理学が想定してきたすべての仮説において、私たちは、宇宙の他の部分から任意に切り離されたシステムの一部が、一連の過程を経て変容していく様子を目にする。段階があり、各段階は多様性の漸進的な減少、つまりエネルギーの劣化によって特徴づけられる。宇宙の現在の状態を説明する2つの主要な仮説は、物理学的調査の結果であると思われる。(1) ガス状星雲物質の凝縮過程による個別の太陽系および惑星系の起源、(2) 流星塵の集合による同じ系の起源。星雲仮説は一見もっともらしく思えるが、詳細な分析にかけられると破綻する。ガス状星雲とは何か。仮説によれば、それは加熱された蒸気の塊であり、分子が放射によって熱を失うにつれて、その構成要素の相互重力によって収縮する。しかし、天文学で知られているガス状星雲が高温であるかどうか、あるいは重力を持っているかどうかさえ確実ではないことが指摘されている。オリオン座の大星雲は、私たちから途方もなく遠くにあると言われており、この距離を最小限に見積もっても、星雲の体積は依然として信じられないほど大きいに違いない。目に見える宇宙の質量は、私たちの太陽のような太陽の10億個分を超えることはない、と考える十分な理由がある。このすべての物質がオリオン座の大星雲に含まれていると仮定すると（明らかにそのごく一部しか含まれていない）、計算すると、このようにして形成された「ガス」は、人工的に作られた高真空中に含まれる微量のガスよりも密度がはるかに低いことがわかる。33では、この星雲のような天体を、熱を失いながら冷えて重力によって移動する高温ガスの広がりを持つ塊として、どのように語ることができるだろうか。

他の仮説、すなわち流星塵の集積による個別の太陽や惑星の形成、そしてそのような塵の補償的分散に関する仮説についても同様である。放射圧による塵の拡散など、一見克服不可能な困難が生じる。我々が示したような仮説はすべて、実験室のプロセスで研究しているものと同様の物質とエネルギー変換の様式を前提としており、また、そのような仮説はすべてエネルギーの劣化という概念を含んでいる。宇宙のすべてのプロセスが物質の拡張システムの変換であると仮定する限り、変換のあらゆる段階でエネルギーが散逸すると仮定しなければならず、この仮定をするたびに、プロセスは不可逆であり、物質宇宙全体が慣性状態に向かう傾向があることを認めることになる。しかし、宇宙は多様性に満ちているため、これは真実ではないことがわかる。ウォードが示唆するように、慣性の究極状態への進行は漸近的なものなのだろうか？この示唆は、それが開発された問題の処理にのみ役立つ数学的手法を誤用しているだけなので、我々の助けにはならない。どこかで、我々の宇宙では熱力学第二法則を回避しなければならないと言われている。

どうすればそれを回避できるだろうか？私たちが無機物と呼ぶその動きや進歩は、エネルギー変換の一方向への動き、つまりエネルギーの停止への動きである。それは想像の中で容易に逆転させることができる動きである。喫煙者が吸うタバコはエネルギーの崩壊を表している。タバコのセルロースと油は熱を放出し、水、二酸化炭素、そして煤を生成するとともに燃焼する。これは、組織化された物質に含まれる位置エネルギーが運動エネルギーに変換されるときに起こることである。さて、その反対のプロセスは明確に想像できる。それは絵に描くことさえできる。タバコを吸う様子を運動学的に記録し、次にその動きの方向を逆転させると、映画では、すすの粒子が再結合してタバコの物質を形成する様子が見られ、燃焼中に生成された水、二酸化炭素、その他の物質が運動エネルギーを吸収しながら同時に結合する様子を想像することができます。これは単なる類推ではありません。なぜなら、緑色の植物が大気中の水と二酸化炭素からデンプンを合成するとき、また、ヴェーラーによる尿素の合成やフィッシャーによる糖の合成のように、「有機」化合物の化学合成が実験室で行われるときにも、通常の化学反応の逆の現象が起こるからです。このような合成のすべてにおいて、実験者は無機化学反応の方向を逆転させます。彼は、利用可能なエネルギーの吸収を伴う吸熱化学反応を起こさせることができ、これらの反応では運動エネルギーが位置エネルギーに変換されます。機械論的な生物学者や化学者が有機物と無機物の区別がないことを示す例として挙げる有機化合物の合成例はすべて、そのような結論を導き出すものではない。糖は緑色植物の細胞内で無機化合物、水、二酸化炭素から合成されるため、植物生物の生命によって作られた化合物である。しかし、糖は実験室で無機化合物から合成することも可能であり、その無機化合物は化学者によって元素から合成されたものである場合もある。これは、生物の働きによって形成された化合物と無機的な働きによって形成された化合物の区別を破壊するのだろうか？明らかにそうではない。なぜなら、緑色植物では糖は生きた葉緑体細胞の生命活動の結果として形成されたのに対し、実験室では実験者の知性によって合成されたからである。この知性や生命活動とは別に、一連の炭素、酸素、水素という元素から始まり、最終的に糖という物質に至る化学変化は起こらなかっただろう。したがって、このような合成が有機物と無機物の区別をなくすと言う権利は我々にはない。これらの合成が示しているのは、熱力学第二法則によって表される傾向（無機過程）と、生細胞の生命活動、あるいは人間の知性によって、プロセス全体に与えられた方向付けの結果として生じる傾向（生命過程）との区別である。

したがって、一連の物理化学的プロセスに与えられる方向性こそが、ベルクソンの「生命の衝動」あるいはドリーシュの「エンテレヒー」として理解されるべきものである。

先に述べた以上に正確にこれらの用語の意味を説明することは難しいと認めざるを得ない。物理学者が18世紀の意味での質量と慣性の概念を電磁気理論に基づいて宇宙を記述する際に経験するのとほぼ同じ困惑を、私たちはエンテレヒーという現代概念を説明しようとしている。しかし、物理学者はこの一歩を踏み出さざるを得なかった。生物学者の思弁的な側面がさらに進歩し、かつ生物学が物理学や化学の付属物となることを望まないならば、生物学者にも同じ冒険が待ち受けている。進化生物学に関するある著者が示唆しているように、エンテレヒーは18世紀の「生命力」の概念やデカルトの「魂」とは一致しない。それは主に生物の機械論的仮説の失敗によって、私たちに押し付けられた概念なのである。発生中の胚の挙動、あるいは進化中の胚の挙動に関する我々の物理的分析が種族や系統、あるいは絶えず変化する環境の中での生物の活動、あるいは機能している腺の反応さえも説明できない場合、私たちは、生物の現象には現れるが無機的な現象には現れない、自然界の根源的な作用を仮定せざるを得ないように思われる。この無知に基づく議論は、多くの人々の心には説得力を持たない。思想家や批評家、一般読者にはほとんど訴えかけないが、生物の現象に関する経験が増え、生きている動物の活動を物理学の概念で記述することの難しさをますます感じるようになる研究者にとっては、この議論が訴えかける力は計り知れない。

しかしながら、ベルクソンの「生命の躍動」よりも正確な概念であるドリーシュの「エンテレキア」の意味を、主に類推によって説明してみよう。胚の体節形成過程の終わりに、胚の挙動について考察してみよう。この段階の生物は、実際の原形質フィラメントによって、あるいは表面の一部が接合することによって、互いに有機的に連続した多数の細胞から構成されており、それによって「半透膜」を形成している。これらの細胞は、構造的にも機能的にも互いに類似している。現代の遺伝に関する考察では、卵子と最初の数個の割球の分裂過程で崩壊した元の生殖質の異なる部分をそれぞれが含んでいるという点で、これらの細胞は異なっていると説明されているが、それは問題ではない。そして、これらの仮説が、元の生殖質の一部がそのまま残り、成体動物の生殖腺を形成する運命にあると仮定せざるを得ないことは問題ではない。これらは、18世紀の物理学の観点から胚の分化を説明するために考案された仮説であり、化学的な理論であり、核分裂や体節形成の過程で観察される現象の説明として受け入れるには、実験による裏付けがまだ必要です。さらに、初期胚のどの細胞も幼虫のどの部分でも形成され得ることは確かです。したがって、体節のある胚は、潜在的に互いに類似している部分のシステムです。しかし実際には、これらの各部分は幼虫の発生過程で異なる運命をたどり、その運命は隣接する細胞の運命に依存します。胚の発生には計画または設計図があり、つまり、この過程から非常に明確な構造が生じ、各細胞はこの設計図の進化に関与しています。したがって、細胞システムは調和のとれた等電位システムです。細胞自体はこのシステムの究極的な構成要素ではありません。なぜなら、それぞれの細胞は物理化学的に特徴づけられる非常に多くの物質の集合体だからです。少なくとも私たちの分析方法では、各細胞は多数の化学化合物の混合物であるように見えますが、私たちがこのように分析対象としているのは生きた生物ではなく、死んだ細胞であることを決して忘れてはなりません。これらの生きた細胞の想定される化学成分をシステムの要素と呼びましょう。すると、発生過程の初期段階では、システムは明確に配列されていないものの、トランプの束をシャッフルしたときのように「均一」に分布した要素から構成されています。しかし、分化が進むにつれて、このシステムの要素は不均等に分布するようになり、多様性はますます大きくなり、成体の最終的な組織や器官が確立されたときに最大になります。ちょうどブリッジのゲームが終わるときにカードが特定の配列になるのと同じです。これは、試合開始直後から選手たちの頭の中に明確な計画が存在していたことを示している。

メカニズム生物学は、元素の均質な系が、元素同士の相互作用と環境の反応によって、不均質で特定の配置へと変化する過程を説明しようとする。しかし、互いに相互作用可能な元素の均質な配置が与えられた場合、最終的に生成されるのはただ一つの相のみであると考えられる。硫黄、炭素粉塵、銅粉、鉄粉の混合物を急激に高温に加熱すると、相互作用は一方向のみで起こり、系の最終相は、混合物の組成、温度、加熱初期段階における混合物への熱伝導に依存する。クロロホルムと水をボトルの中で振盪すると、最初は2つの物質の粒子が「均質」な混合物となるが、重力の影響で液体は分離し、それぞれが他方の液体を溶解した2つの異なる層を形成する。したがって、異なる物質の均質な混合物は、有機系と同様に無機系においても不均質な配置となるが、前者は予測できるのに対し、後者は予測できない。無機混合物の要素の組み合わせの結果を化学的および物理的ポテンシャルに依存するものとして表現することはできますが、胚発生の場合にはこれは全く不可能です。発生過程に関する私たちの知識が不完全であるというだけでなく、2つの分化過程の区別が根本的なものであるからです。無機系が分化する条件の変化は必ずしも最終段階が異なるとは限らないが、胚の発達条件の変化は必ずしもそのような影響をもたらすとは限らない。もし、予期せぬ出来事、例えば、生物の種族の歴史において決して経験し得なかったような、体節形成過程への人為的な干渉が起こったとしても、胚の各部分による調節が起こり、最終発達段階は、干渉がなかった場合と同じになる可能性がある。胚の発達において作用しているのは、物理化学反応を許容したり、停止させたり、あるいは調整したりする何かである。

発生中の胚を、無機媒体中に含まれる物質の集合体として考えてみましょう。池の水面に浮かぶ体節のあるカエルの卵はその一例です。無機系である以上、その運命は決まっています。細胞内の物質は自己分解を起こし、タンパク質はアミド体の形成とともに分解されます。また、有機化学の知識がもっと完全であれば厳密に予測できる他の化学変化も起こります。腐敗菌や発酵菌がタンパク質、脂肪、炭水化物を攻撃し、最終的には化学物質の集合体は、水、二酸化炭素、沼ガス、硫化水素、リン化水素、アンモニア、硝酸塩など、はるかに単純な化合物の集合体となり、これらはすべて池の水に溶けるか、周囲の大気中に拡散します。しかし、生きた胚ではこのようなことは起こらない。分節卵に元々存在していた化学物質の全く異なる、はるかに複雑な配置、あるいは少なくとも物理的および化学的な再配置がもたらされる。発生中の胚のエンテレヒーは、いくつかの反応を阻止する。反応が起こり、システム内の潜在エネルギーが他の反応の実行に向けて方向付けられる。

ドリーシュが提案した2つの類推は、エンテレヒーの役割をより明確にするかもしれない。職人、レンガの山、モルタル、食料、そして酸素は、物理化学的な意味でのシステムを構成している。職人は、レンガとモルタルの山から、数種類の小さな家を建てるかもしれないし、明確な配置なしに複数の壁を構築するかもしれないし、あるいは単に「無秩序な」レンガとモルタルの山を別の「無秩序な」山に変えるだけかもしれない。同様に、人間、活字ケース、食料、そして酸素は、別のシステムを構成している。このシステムの初期段階は、植字工、彼の食料、そして50箱ほどの活字から成り、それぞれの活字ケースには多数の類似した要素が含まれている。システムの最終段階は、活字を並べて叙事詩、一連の劇批評、あるいは正しく綴られた単語の無意味な寄せ集めを形成することかもしれない。いずれの場合も、消費されたエネルギー量は同じだった。レンガ職人は、家を建てようと、小さな煙突を建てようと、建築的な配置のないレンガの山を積み上げようと、同じ量の食物と酸素を消費し、同じ量の水、二酸化炭素、尿素を排出した。レンガとモルタルのシステムは、分化の過程で徐々に複雑さを増していった。一方、活字組版の場合は、最終段階で獲得される配置の多様性は非常に高度なものとなる可能性がある。しかし、いずれの場合も、労働者の知的な精神は変わらなかった。

鉄道線路の枕木、つまり枕木の上を歩く人についてさらに考えてみましょう。枕木はさまざまな間隔で配置されているため、歩行者の歩幅は歩幅は変化しなければならず、時には歩幅が狭くなり、時には広くなる。平均的な歩幅は一定の長さを持ち、一定量のエネルギーを消費する。人が時には長い歩幅で、時には短い歩幅で歩くという条件は、すべての歩幅が平均的な長さである場合よりも、歩幅に費やされるエネルギーが多くなることを意味するものではない。なぜなら、長い歩幅に必要な追加エネルギーは、短い歩幅から節約されるからである。ここで作用しているのは、歩行者を機械とみなした場合の、歩行者による調節力である。これに完全に類似した純粋に無機的なプロセスは存在しない。蒸気機関の調速機が、機関の負荷が増加するとシリンダーに流入する蒸気量を増やし、その逆もまた然り、ほぼ同じことをしているように思われるかもしれない。しかし、調速機は、あらかじめ与えられた変動を補償するように設計された機構である。鉄道線路を歩く人の場合、エンテレヒーは、必要に応じてエネルギーのかかる出来事（短い歩幅の筋肉の収縮）を停止し、必要に応じてそれを進行させることによって作用する。エンテレヒーそのものは、それが何であれ、これらの規制の影響を受ける必要はない。

したがって、生物は典型的な方法で配列された化学物質の集合体である。これらの物質は潜在エネルギーを保有しており、変換を受けることで他の化学物質（例えば分泌物）や運動エネルギー（すなわち筋肉の動き）を生み出すことができる。静止状態の生物ではこれらの変換は起こらない。エネルギーは潜在エネルギーのままであり、化学反応は停止している。例えば、未受精卵では、細胞内に分節化のあらゆる潜在能力が備わっているにもかかわらず、何も起こらない。もし反応が起こったとすれば、結果として細胞を構成する物質に含まれる化学ポテンシャルの進行は、ポテンシャルエネルギーが最小となる物質の形成につながり、細胞の本来のエネルギーは、化学変化を起こしている物質の分解によって生じる分子の非協調的な運動エネルギーによって表されることになるだろう。しかし、卵子の分化ではそうはならない。発生中の細胞は、すでに自身を構成している物質に類似した無機媒体から新しい物質を形成し、その後、これらの物質が配置されて、卵子がこれから発達する生物の特定の形態を作り出すのである。

分化する卵子の機能、あるいは機能する生物の働きを、物質とエネルギーという物理的概念のみで説明しようとする仮説はすべて、綿密な分析にかけられると失敗に終わる。生物の生命の発現は、光、熱、化学エネルギー、電気エネルギーなどと同じ種類の特定の「エネルギー形態」であると言われている。これらのエネルギー形態はすべて「連鎖」しており、それぞれが他のいずれにも変換可能である。エーテルの特定の振動周波数は物質の分子の運動に変換され、熱となる。化学エネルギーは電気エネルギーに変換され、あるいはその逆も可能である。生命は、我々が知っている何らかの「エネルギー形態」の単なる変換であると言われている。食物の潜在エネルギーは「生物エネルギー」に変換され、それが生物の特有の行動として現れる可能性がある。これが物理科学の方法である。エネルギーは我々の知識から絶えず消えていく。重りを丘の頂上まで持ち上げたり、振り子を最高点まで持ち上げたりすると、そのエネルギーは一見消えてしまうように見える。水を流すと、同じ断面積の金属片を流すよりも多くの電流が必要となるため、エネルギーは消えてしまう。このような場合や類似の場合、物理学は保存則の妥当性を保つために位置エネルギーという概念を考案する。重りの運動エネルギー、あるいは揺れる振り子の運動エネルギーは、丘の頂上に静止した重りの位置エネルギー、あるいは最高点に達した振り子の重りの位置エネルギーとなり、一見消えてしまったように見える電気エネルギーは、酸素分子と水素分子の位置の変化による位置エネルギーとなる。運動の運動エネルギーが位置の運動エネルギーという目に見えないエネルギーに変換されるというこの仮定は、私たちの経験によって正当化される。なぜなら、（散逸を無視すれば）運動エネルギーが消えたときに物理的に変化した物体の状態から、この失われたエネルギーを元の量で取り戻すことができるからである。生物の現象にも同じ方法を適用し、摂取した食物の化学ポテンシャルエネルギーが身体各部の運動エネルギーに変換されると仮定してみましょう。この仮定は生理学の研究結果によって正当化されます。しかし、この化学エネルギーの一部は全く別の種類の変換を受け、「生物エネルギー」となります。これは明らかに、私たちの中に存在し、調節機能を発揮したり、意識と呼ばれる状態を確立したりするエネルギーです。この「生物エネルギー」が正確に何であるか、あるいは食物のエネルギーがどのようにしてそれに変換されるのか、その過程を正確に説明することはできません。しかし、電気エネルギーとは何か、あるいは化学エネルギーがどのようにして電気エネルギーに変換されるのか、その過程を正確に説明できないのと同様です。それによって変換される。このように、無機物のエネルギー変換の正確な性質についての私たちの無知――しかし、その無知は次第に消えつつある――が、これらの現象を生命の変換と比較し、両者の出来事に根本的な類似性があるという仮定の口実となる。

生命の顕現は、無機物とは異なるものの、同じ秩序に属する生命的な「エネルギー形態」の結果であると仮定するよりも、エンテレコス的作用を仮定する方が、より少ない仮定で済む。なぜなら、それは無機的なエネルギー形態と連結しうるからである。特定の種類の変換が有機物の領域でのみ起こると仮定する必要はない。必要なのは、生物の活動に内在する何らかの作用によって、構成要素の集合体が無機物である場合に起こる化学反応が停止されると仮定することだけである。この仮定には、物理科学にとって馴染みのないことは何も含まれていない。熱と光を発生させながら混合すると結合する気体である水素と塩素は、結合を無期限に遅らせることができるような条件下で混合することができる。硝酸に溶解する鉄は、反応物と接触したまま溶解しない場合、「不活性」な形態になることがある。消化管壁に接触している酵素は、組織が生きている限りこれらの膜を溶解せず、また「活性化」されるまでは食物を溶解しない。組織に含まれる酸素は、酵素またはカタラーゼが作用するまで組織物質を酸化しない。生理学が動物の機能の研究においてより探求的になるにつれて、ますます、代謝過程を酵素の関与を前提として説明しようとする試みは、これらの物質の数が膨大になり、発酵活性という概念の本来の単純さの多くが失われるまで続いた。しかし、これらの酵素は組織中に常に存在しているのに、なぜ常に作用しないのだろうか？現代の生理学によれば、酵素は活性化されなければならない。つまり、酵素は組織中に「チモーゲン」、すなわち酵素ではないが酵素になる可能性のある物質として実際に存在するか、あるいは「ザイモイド」、すなわち化学的には酵素のように見えるが、機能するには「キナーゼ」によって活性化されなければならない物質として存在する。

確かに、生理学はこのような方向で進歩を遂げ、動物の活動に関する知識を深め、医師に病気と闘う力を与えてきました。しかし、酵素の活性に関する仮説は、明らかに無機反応の物理化学的調査の結果に基づいており、多くの代謝過程を触媒過程に類推しようとしたために、現在の形になったのです。なぜ不活性な酵素は、生物全体の一般的な経済活動に必要なときにキナーゼによって活性化されるのでしょうか？消化された食物が消化管の特定の部分に入るとキナーゼが生成され、これらのキナーゼが血流に乗って他の部分に運ばれ、そこに既に存在する酵素を活性化することはわかっています。しかし、これらすべてがどのような仕組みで行われるのかについては、生理学は何もヒントを与えてくれず、関与するメカニズムは純粋に物理化学的なものであるという仮定に過ぎません。生物のエンテレヒーが酵素の活性化を停止させる力を持っていると仮定すると、すなわち、タンパク質（例えば）の加水分解過程に伴う化学ポテンシャルの低下を阻止することである。この加水分解過程が生物にとって必要となる場合、エンテレキーは自ら停止させていた反応を開始させることができる。これはすべて保存則に合致する。エンテレキーは「不可能な」化学反応を引き起こすことはない。例えば、硫酸とアルカリリン酸塩を反応させて塩酸を生成することはできない。しかし、可能な化学反応は停止させることができ、停止された反応は、生物にとって必要となる場合に実際に開始することができる。

エンテレヒーは、エネルギーでもなければ、特定の形態のエネルギー変換でもなく、その作用においてエネルギーは使用も散逸もされない。エンテレヒーが行うすべてのことにおいて、保存の法則は、純粋に無機的な出来事において私たちが想像するのと全く同じように厳格に成り立つ（少なくとも成り立たないと仮定する必要はない）。そして、これがエンテレヒー的顕現と、歴史的生命主義体系における「生命力」あるいは「生物的」な力やエネルギーの顕現との本質的な違いである。エンテレヒーは本質的に出来事の配置、あるいは秩序であり、したがって非エネルギー的な作用である。同じ材料を用い、同じ量のエネルギーを消費して、ジグザグの壁を6つ、あるいはアーチ道や小さな家を建てる職人は、確かにエネルギー的な作用者であるが、それ以上の存在である。職人は、ある段階が前の段階によって決定されない物理化学的なシステムなのである。同じ初期配置の物質とエネルギーから異なる結果が生じる可能性があり、これはシステムが物質とエネルギーだけでなく、要素。それは職人の知性、すなわちエンテレヒーを含んでいる。

このエンテレヒーとは何でしょうか？有機的な出来事に関する私たちのあらゆる思索において、遅かれ早かれ、概念の空間と非空間的な空間、すなわち集中的なものと外延的なものを分ける恣意的な境界線を越えなければなりません。物理学者が放射線現象の思索と扱いにおいて物質性を置き去りにしてきたように、生物学もまた、生物の物質性を非物質的なものへと遡って辿ろうと試みなければなりません。物理学が、空間に広がりを持ち、したがって互いに排他的な離散的な粒子、すなわち原子からなる物質という考え方を放棄したように、生物学もまた、生命体の起源を、仮説上の「バイオフォリダエ」やその他の究極的な生命物質粒子ではなく、エンテレヒーの集中的な多様性の中に求めなければなりません。単純で均質な卵子が、異質な成体生物になる可能性には多様性があるのです。機械論的生物学者によれば、この多様性は、拡張された物質単位の多様性、すなわちヴァイスマンの決定要因と、これらの単位を配置する組織から成り立っている。では、この組織とは何だろうか？発生と調節の事実を綿密に分析すればわかるように、それは三次元的な機械ではない。つまり、それは集中的なものであり、空間の中に存在するのではなく、空間に作用するものであり、その結果が空間的な物質配置と活動として現れるのである。生物の活動に関するこの概念は、曖昧で理解しがたいものだが、それは私たちがすべての化学的・物理的現象を物質とエネルギーという基本概念で表現することに慣れてしまっているからにすぎない。そして、この2つの科学は、何世紀にもわたって、私たちはこれらの概念のみが関わる操作に厳密に適用される用語体系を作り上げてきました。しかし、生命現象のあらゆる詳細な分析が示すように、先行するエネルギー的、物質的、拡張された要素体系の中に、あるエネルギー的、物質的、拡張された要素体系の先行要因を探求しても、混乱と矛盾しか生じないのであれば、エネルギー的でも物質的でも空間的でもない作用の概念を定式化しなければなりません。エンテレヒーとは、エネルギーではなく、エネルギー過程の配置と調整です。それは空間に広がるものではなく、空間に作用するものです。それは物質的ではなく、物質的変化の中に現れます。それは多様性、あるいは組織化ですが、その多様性は集中的なものです。この定義を、現在数学物理学者が受け入れている空間のエーテルの概念と比較すれば、我々の推測が物理学者のものと類似しており、彼らと同様に、その現実性と有用性の検証は実用的に正当化される必要があることがわかるだろう。

これまでの章での議論に基づいて、この生物の正式な記述を試みる。34

生物は、物理化学的な構成要素や元素が典型的に組み合わさったものである。

つまり、それは自然界に存在する、組織の配列によって形成される明確な形態を持つ物体である。各組織は細胞の配列であり、各細胞は化学物質の複合体である。したがって、生物は、我々の定義によれば、無機結晶に似ている。しかし、それは典型的な私たちが考察している生物は、あくまで概念的なものであり、私たちが考える典型的な生物は自然界には存在しない。観察可能な生物は、物理化学的な構成要素の集合体であるが、これらの集合体は概念的な配置から絶えず逸脱していく傾向がある。この典型的な形態からの漸進的な変化こそが、有機的な集合体と無機的な集合体を区別する特徴なのである。

生物とは、特定の性質を持つエネルギー変換が行われる存在である。これらの変換によって、エネルギーは低い状態から高い潜在状態へと上昇する。

これは地球上の生命の一般的な傾向であり、緑色植物の代謝において最も顕著に表れている。ここで起こるエネルギー変換とは、放射の運動エネルギーを利用して、それ自体ではそれ以上の変換を受けられない無機物質から、高い潜在能力を持つ化合物を作り出すものである。すべての無機変換の一般的な傾向は慣性に向かう。これらの変換ではエネルギーは破壊されるのではなく、散逸する。つまり、物質を構成する分子の無秩序な運動として物質全体に均一に分布し、それ以上の変換には利用できなくなる。緑色植物はこの変換を逆転させ、高い潜在能力を持つ化合物の形でエネルギーを蓄積する。無機プロセスとは、利用可能なエネルギーが利用できなくなるプロセスであり、この利用できなくなるエネルギーは、補償的なエネルギー変換が行われた場合にのみ再び利用可能になる。生命とは、こうした補償的なエネルギー変換を行うものである。

この生物は、解離によって無限に成長できる能力を持つ集合体である。

つまり、それはあらゆる特異性において自己複製する星座である。成長とは、生物体から部分、すなわち生殖細胞が分離し、それが繰り返し分裂（または解離）することによって起こる。解離した各部分は、それ自身と類似した物質を付加することによって再び塊状に成長するが、これらの物質は組成がそれとは異なる媒体から取り込まれる。このようにして形成された部分の集合体はその後分化し、星座はあらゆる特異性において複製される。無機物においては、これと全く同じ現象は起こらない。結晶の成長は、成長する物体と性質が類似した元素の蓄積のみから成り、分化は起こらない。

その生物は自律性を示す。

それは絶えず変化する環境の中で存続する星座であり、それを構成する物質は絶えず変化しているにもかかわらず、典型的な有機形態は変わらない。この点で生物に似た無機物もある。例えば、サイクロンや大気擾乱の形態は、それを構成する空気が絶えず変化していても同じままである。しかし、生物の形態は、それが置かれている環境の変化に厳密には従って変化するわけではない。なぜなら、生物は形態や機能の調節、あるいは代償的変化によって環境の変化に対応し、その結果として星座をその特異性すべてにおいて維持することができるからである。この調節は完全なものではなく、環境の変化はある程度、有機星座に変化をもたらすが、環境の変化と有機体の反応の間には機能的な関係はない。無機的な出来事においては、変容するシステムの一部分の変化が必然的にその性質とシステム内の他の部分で発生する変化の程度。

生物は絶え間ない活動の中心である。

第一に、それはエネルギー変換が絶えず起こる自然界の一部であり、この説明は植物にも動物にも等しく当てはまる。この定義が適用される無機系を探そうとしたときに初めて、それが有機物と無機物をいかに明確に区別しているかが分かる。エネルギーを変換する無機系は、絶えず安定に向かうか、あるいは明確な目的のために人間が作った機械であり、したがって目的論的な観点を含むシステムである。有機的な活動の中心とは、エネルギー変換が絶え間なく進行する場所である。

植物においては、生殖過程を除けば、エネルギー変換が生物の活動のすべてを占める。動物においては、エネルギー変換は、制御された目的のある運動活動、すなわち筋活動に付随するものである。この筋活動の目的は、動物が到達した進化の段階によって変化する。下等動物における唯一の目的は、個体または種族の存続である。常に敵対的で、絶えず破壊に向かう有機的および無機的な環境に生きる生物の活動全体は、この環境を克服しようとする試みに向けられている。つまり、個体の生存と子孫の生存のために闘うのである。人間の活動もまた同様であるが、それだけではない。なぜなら、物理的プロセスが絶えず慣性に向かうことを知っているため、人間はこれらのプロセスを制御し、さらなる進化の可能性が依存する自然の不安定性を維持しようとするからである。

生物の活動、それが植物のエネルギー変換であれ、運動性であれ動物の活動は、方向づけられ、制御された活動である。生物の活動は、ダイナモの活動が機械の性質や供給されるエネルギーの性質と量に依存するような機能的な活動ではない。生物の活動の性質は、自らが「意志して」実行しようとする目的によって自律的に制御される。

その生物は、進化の過程における一つの段階である。

生物の分類――変種、種、属など――は虚構である。それらは、自然を記述しやすくするために考案された恣意的な定義であり、類型あるいは概念に過ぎない。それらを構築するにあたって、私たちは知性の手法に従い、本質的に流動的で変化しやすいものを、不動のものとして表現する。受精卵から老齢の生物までの間には、絶対的な連続性がある。個々の生物の記述は、その生物の生涯における典型的な瞬間の記述であり、この記述には、その特定の典型的な瞬間の形態に至るまでのすべて、そしてそこから失われていくすべてが含まれる。

たとえそうであっても、恣意的に定義された生物はあくまでも一段階に過ぎない。それを定義することで、私たちは個体だけでなく、人種的、進化的な流れをも止めてしまう。特定の形態は、人種的流れにおける典型的な瞬間を表している。この瞬間に至るまでには、祖先と結びついたあらゆる変異が存在し、そこから離れては、子孫へと変化させていくあらゆる変異が存在するだろう。

個人および人種の発展は、真の進化である。それらは、物質的な粒子や要素が互いに、あるいは環境の要素と相互作用するシステムとして表現されたものではなく、集中的で非空間的な多様性の中に探求されなければならない組織の展開である。

進化の流れの中で起こる変化は非機能的な変化である。つまり、個人であれ人種であれ、いかなる段階も、物質粒子やエネルギーの変容システムの場合のように、先行する段階の要素を単に再配置したものではない。そこには本質的な、自発的な変動性が存在する。

その生物は生き延びる。

つまり、そのすべての活動は持続し、その組織の一部となる。獲得された特性が伝達されるかどうか、あるいは環境がこれらの獲得の原因であると結論づけるかどうかは問題ではない。個体または種族の歴史のどこかの時点で、生物自身の活動によって新しい特性が生じ、これらの特性は個体または種族に持続する。それらは永続する。そのすべての活動、思考さえも持続し、動物の経験を形成する。そしてその経験は、動物の行動を絶えず変化させる。人間においては、教育と研究の結果である真の獲得物は、たとえ遺伝しないとしても、書き言葉や伝統として持続する。

持続時間は時間ではありません。数学者は研究において持続時間の間隔を用いません。現在起こっていることと過去に起こったことを関連付けるとき、微分係数dy/dxを用い、2つの出来事の間の間隔を「無限小」とします。天文学者が数年後に起こる出来事を予測したり、数年前に起こった出来事を記述したりするとき、実際には、いわばすべてが同時に存在するもの、与えられたものを記述しているのです。扇子を一本ずつ広げていくと、個々の部材が順番に現れますが、それらはすべてそこにあり、もし望むなら、それらをすべて一度に見ることができる。

深く考察すればするほど、数学的な時間とは、物事を互いに切り離して捉えるための一つの方法に過ぎないことがわかる。物事は空間的に広がるのと同様に、時間的にも広がる。物理学の手法で分析可能な出来事が、私たちが過去の出来事と呼ぶものであれ、未来の出来事と呼ぶものであれ、それらはすべて、それぞれが他の出来事の一局面であるという意味で、既成事実として存在している。

持続時間は生物に固有のものである。過去は、生物に起こったすべての出来事がその組織の中に今もなお残っているため、既知である。未来は、まだ作られていないため、未知である。したがって、持続時間はベクトル、つまり方向性を持つものであり、生物は過去から未来へと進んでいく。生物は年を取るが、若返ることはない。

それが生命の本質であるように思われる。では、生命の起源という問題について議論することはできるだろうか？

生命は地球上で誕生したのでしょうか？まず、起源について語る際に何を意味しているのかを考えなければなりません。現在の有機世界は、その環境全体、つまり地球上の生物の総体、生物が何らかの形で利用できるすべての物質、最終的にエネルギーを得る放射線エネルギー、そしてそれらと相互作用する宇宙のすべての部分を含めて、物理的な意味でのシステムを構成しています。有機世界の現在の状態、つまり生物の種類と数、それらの分布、生物が利用できる物質の分布、そして生物が利用できるエネルギーの量と性質は、このシステムの現在の段階です。過去の生命のすべての状態、つまり生物の種類と数、生物の分布、そしてその環境の量と性質は、いずれもこのシステムの段階を構成していた。もし、私たちが知るような生命が存在しなかった時代があったとすれば、生命が出現した時に生命に先行していた物質とエネルギーもまた、システムの段階であったことになる。厳密に機械論的な仮説に基づけば、起源というものは存在し得ない。存在していたシステムが変容したに過ぎない。今日存在するものはすべて、当時すでに存在していたものなのだ。したがって、生命が非生物から起源したと言うとき、それは単にそれらの物質とエネルギーの変容を意味しているに過ぎない。

かつて地球上に生命が存在し得なかった時代があったと言われています。なぜなら、生物は基本的に原形質と呼ばれる化学化合物の集合体であり、これは100℃を超える温度では存在できず、0℃以下の温度では機能できないからです。生物は、構成代謝の材料として二酸化炭素、アンモニア、または硝酸塩を必要としますが、これらの化合物は、地球の起源となったガス状星雲の熱によって分解されてしまったため、存在できなかった時代がありました。生物は、特定の振動周波数の太陽放射という形でエネルギーを必要としますが、太陽放射が現在とは異なっていた時代がありました。したがって、その時代には生命は存在しなかったのです。たとえ生命が、以前は宇宙空間に存在していた細菌として地球にやってきたと信じたとしても、この考えは問題を解決するものではなく、単に地球から他の天体へと移っただけの問題に過ぎません。

しかし、私たちが知っている生命は、存在する環境において利用可能な物質とエネルギーを利用します。植物生物は地球上で最も豊富なエネルギー源である太陽放射からエネルギーを得ている。人間の目は特定の波長の周波数の光に最も敏感だが、これは太陽光の中で最も豊富な放射である。これは、生物が単に自らが存在する物質的およびエネルギー的条件に適応したことを意味するのではないだろうか？条件が大きく異なっていたからといって、生命が存在し得なかったということにはならないだろうか？原形質は摂氏数千度の温度では存在できないが、だからといって、いかなるメカニズムの仮説においてもエネルギーの観点から説明されなければならない生命が、そのような条件下では存在し得なかったということにはならないだろうか？

ヴァイスマンによれば、生命には必ず起源がある。なぜなら、生命には終わりがあるからだ。有機物は無機物へと分解されるので、破壊される。生物は死ぬ。このようにして有機的なプロセスは終わりを迎える。そして、終わりを迎えるからこそ、生命には始まりがあるに違いない。したがって、ヴァイスマンにとって、生命の自然発生は「論理的な必然性」なのである。

この論理的必然性は必要でしょうか？この議論は明らかに生命が可逆過程であることを示唆しています。有機物は無機物になり、したがって無機物は有機物にならなければなりません。最初の主張は私たちの経験上の事実ですが、2番目の主張は、生命の過程が何であれ可逆過程であると仮定した場合にのみ論理的に真となります。しかし、物理化学的メカニズムを支持するのであれば、これを仮定してはなりません。なぜなら、すべての無機過程は不可逆であるというのが物理的調査の根本的な結果だからです。可逆的な無機過程は不可逆的な無機過程の限界にすぎません。物理的過程は一方向にしか進まず、有機物質が無機物になる程度に破壊されるということは、この不可逆的な物理的傾向の特殊なケース。さて、ヴァイスマンのメカニズムは物理学と化学の概念に基づかなければならず、生命が非生物から発生すると仮定しなければならない。なぜか？生命は可逆的な過程であり、無機的な過程には存在しない傾向を示すからである。明らかに論理に欠陥がある！そして、生命には終わりがあると結論づけなければならないのか？ヴァイスマン自身は、生物学の結果には肉体的な死が必然であることを示すものは何もないと示唆している。むしろそれは適応である。体、すなわち身体は生殖質の包膜であり、常に敵対的な環境の変動にさらされるため、最終的には不適な包膜となる。しかし、生殖行為によって生殖質は新しい体を獲得し、以前の体が不適な包膜として存在し続ける必要はなくなる。したがって、肉体的な死は、人類の最善の利益に資する適応として起こるのである。生物は必ずしも死ぬ必要はない。なぜなら、生殖質は無数の世代にわたって物理的に連続している可能性があるからだ。体細胞の死は、単なる破壊的な代謝に過ぎない。言い換えれば、それは破滅的な代謝なのだ。

原始栄養生物の原形質の起源、あるいは葉緑素を含む細胞の起源、あるいは神経細胞の起源といった問題について議論することは正当である。機械論的な観点からすれば、これらの状態はそれぞれ変化する物理化学系の段階であり、これらの変化の性質を調査することは物理科学の方法の範囲内である。しかし、本書の議論が正しければ、一般的に述べられている生命の起源の問題は単なる擬似問題に過ぎない。熱力学第二法則の起源について議論する方が有益かもしれない。生命がエネルギーだけでなく、エネルギーの方向付けと調整。もしそれが無機過程の傾向と同じ性質を持ちながら方向が異なる傾向であるならば、生物学が有益にできることは、この傾向が物質やエネルギー変換においてどのように現れるかを調査することだけである。しかし、その傾向自体は根源的なものである。

付録
数学的および物理的概念35
無限

数学者が演算において無限の概念を用いるとき、実際には何を意味しているのでしょうか？有限の長さの線分を取り、それを半分に分割し、さらにそれぞれの半分を半分に分割していく、という操作を無限に繰り返していくとします。線分に切り込みを入れますが、これらの切り込みには大きさがないため、分割した部分の長さの合計は、分割前の線分の長さに等しくなります。つまり、線分を好きなだけ、すなわち「無限」の数に分割することができるのです。

ある物を作る際に、それを別の物に合わせる必要があると仮定し、その物を好きなだけ大きく作ることができると仮定します。もし、どれだけ大きく作ってもまだ小さすぎるのであれば、私たちが合わせようとしている物は無限に大きいということになります。

「大きい」を「小さい」に置き換えれば、これは無限に小さいものの定義にもなる。

明らかに、無限という概念は、ある操作の結果にあるのではなく、その傾向にある。それは、何かを目指して努力するという私たちの直観の中に内在するものであり、努力の結果にあるのではない。

機能性
片端が閉じたU字管に水銀を注ぐと、その端の空気は密閉容器内に加圧された状態で閉じ込められます。管の開いている端にさらに水銀を注ぐことで、圧力を上げることができます。空気の体積は、管の長さを測ることで測定できます。この空気にかかる圧力は、管の両端の水銀の長さの差を測ることで測定できます。必要な注意を払えば、圧力がどの値に達しても、それに対応する空気の体積の値が存在することがわかります。

図27。
このようにして、圧力値p 1、p 2、p 3、p 4、p 5などと、それに対応する体積v 1、v 2、v 3、v 4、v 5などを求め、これらの値をプロットしてグラフを作成することができます。

この図では、横軸に沿って表されている値は圧力値であり、縦軸に沿って表されている値は体積値です。実験では、圧力値を任意の値に設定できるようにしました。これらの圧力値を独立変数または引数の値としましょう。圧力または引数の各値に対して、圧力に依存する対応する体積値があります。これらの体積値を従属変数または関数の値としましょう。

圧力は任意の値に設定できますが、その場合、対応する体積の値は固定されます。したがって、体積は圧力の関数であると言えます。一般に、独立変数または引数の値を 1 つ選択すると、従属変数または関数の値は 1 つまたは少数しか存在できません。引数の 1 つの値に対して関数の値が 2 つ以上ある場合、これらの値はそれぞれ、引数に割り当てる値によって決定されます。2 つの変数系列の間には厳密な関数関係があります。選択した実験では、この関数関係はpv = k ( 1 + at ) という式で表されます。ここで、pは圧力、v は体積、kとa は定数、tは実験が行われる温度です。私たちが述べたような多くの実験では、k、a、tは常に同じであるため、これらを定数と呼びます。pに任意の値を与えると、 v は式から計算できます。

変化率
方程式pv = k ( 1 + at ) がわかっている場合、圧力が変化すると体積がどれだけ変化するか、つまり、pに対するvの変化率を求めることができます。しかし、この方程式が適用されるかどうかがわからなくても、実験から変化率を求めることができます。グラフから、圧力がp 1からp 2に増加すると、体積はv 1からv 2に減少しますが、圧力が再びp 3に増加すると、つまり、圧力がp 1からp 2に増加したときとほぼ同じ量だけ増加すると、体積はv 2からv 3に減少することがわかります。ここで、グラフ上での測定により、v 1からv 2への減少はv 2からv 3への減少よりも大きいことがわかります。そして後者の減少は、 v 3からv 4への減少よりもさらに大きい。図28。明らかに、体積の変化率は圧力の変化率とは異なり、つまり全体を通して一定ではなく、グラフを見ると、曲線の傾きが最も急なところで変化率が最大になることがわかります。傾きは点a付近で最も急で、点b付近では緩やかになり、点c付近ではさらに緩やかになります。曲線のどの小さな部分も直線と区別がつきません。点 a付近の曲線の小さな部分と一致するように見える直線ee 1と、点b およびc付近の曲線の小さな部分と一致するように見える同様の直線ff 1およびgg 1を描いてみましょう。すると、曲線の傾きは、これらの直線が軸opとなす角度に比例し、これらの角度は接線、つまり比率によって測定されます。
oe 1
oe
これは、 e 1 eがopと作る接線であり、比率は
1分の
の
比率
og 1
og
。
曲線上の点aは圧力a 1と体積a 11に対応します。点bは圧力b 1と体積b 11に対応し、点 c は圧力c 1と体積c 11に対応します。したがって、圧力がaからcに変化するときの気体の体積の平均変化率は次のようになります。接線の合計に比例する
oe 1
oe
そして
og 1
og
2で割った値。
限界の概念
圧力変化が値b 1のすぐ近くで起こる場合の体積変化率、つまり圧力がb 1よりわずかに小さい値から b 1よりわずかに大きい値に変化するときの体積変化率を求めたいとします。b 1に対応する曲線上の点bを見つけ、次に点bで曲線に接する直線 ff 1を引くと、角度 ff 1 が得られます。この角度の正接、つまり比率は
1分の
の
これは、体積の変化率の尺度となるだろう。
しかし、その推論は誤りである。直線ff 1は曲線に接しているだけで、曲線の要素とは一致しない。また、点b 1では圧力は一定の値を持ち、変化はない。対応する点b 11では体積も一定の値を持ち、変化はない。したがって、変化率は存在しない。接線の値は変化率の尺度を与えるものではなく、b 1のすぐ近くで圧力が変化しているときの、変化率の限界値を与えるものである。

私たちは、 b 1のすぐ近傍における圧力変化という概念に固執しなければなりません。「すぐ近傍」とはどういう意味でしょうか？それは、特定の圧力値b 1が含まれる圧力値の範囲を考えているということですが、b 1 を終点として考えているわけではありません。また、b 1 の値に対する明確な近似基準を選択し、その区間内のどの圧力値も、 b 1からこの基準値よりも小さい差でしか離れないようにしているということです。これは近似の基準値です。つまり、この近似の基準値を表す数値がどれほど小さくても、区間内の圧力値はb1からこの数値よりも小さい差でしか離れません。私たちが考えている区間が「無限に小さい」と言うとき、実際に意味しているのはこのことです。

さて、 b 1のすぐ近くの圧力値の区間に対応して、 b 11のすぐ近くの体積値の区間が存在し、これまでと同様に、これらの体積値のいずれも、 b 11 の近似の標準を表す任意の数値よりも小さい値だけb 11と異なります。次に、 b 1とb 11の両方に対応する曲線上の点、つまり b を見つけ、線ff 1を描き、この線がopとなす角の正接を求めます。この正接の値は、b 1のすぐ近くで圧力が変化するときの気体の体積の変化率の極限です。

「変化率」は引数「圧力」の関数である。この関数は、引数b1の値に対して極限値lを持ち、引数がb1のすぐ近くで変化するとき、関数の値はどのような近似基準でもlに近似する。36

もちろん、この方法で気体の体積変化率を求めるべきではありません。微分係数の値を計算する必要があります。
dv
dp
方程式pv = k ( 1 + at ) から、これは− kになります
1 + at
2ページ
しかし、微積分法の手法に含まれる推論は、我々が概説しようと試みたものである。私たちは近似基準という手法を用いることで、「無限に小さい」「無限に近い」「無限に小さい量」といった用語の使用を避けるように努めています。数学に詳しくない読者には、こうしたことが「揚げ足取り」のように思えるかもしれませんが、数理物理学の手法の成功を見れば、そうではないことが分かるはずです。また、思弁生物学においても、数学と同様に、科学の根本概念に関する明確かつ確固とした考え方が必要であることを、読者は改めて認識すべきでしょう。
（別の例。）

静止状態から落下する石の場合を考えてみましょう。観察によると、石が1秒間落下すると16フィート、2秒間落下すると64フィート、3秒間落下すると144フィートの距離を移動します。これらのデータや同様のデータから、石が落下経路上の任意の地点を通過する際の速度を推測することができます。

速度とは、一定時間内に移動する距離のことである。
s
t
選択した地点の両側に、容易に観察できる任意の空間（例えば5フィート）を取り、石がこの区間の両端にあった時刻を特定し、空間の区間を時間の区間で割ると、選択した経路全体のこの部分における石の平均速度が得られます。しかし、この区間では速度は一定に変化しませんでした（落下開始後最初の3秒間に移動した空間を考慮すればわかります）。したがって、この平均速度は、石が選択した経路の中央の地点を通過する際の速度を正確に表しているとは言えません。

したがって、平均速度を近似するために経路の長さをどんどん短くします経路の中間部分付近の速度にどんどん近づいていく。このようにして比率を見つける。
δs
δ t
ここで、δsは選択された点を含むが終点ではない非常に小さな経路区間であり、δtは非常に小さな時間区間である。この平均速度は、我々の目的には十分近いかもしれないが、そうでないかもしれない。経路区間 δsは依然として有限区間であり、δtは依然として有限時間であり、これらの値が有限である限り、それらから導き出される速度は平均速度のままである。我々が言えるのは、この速度は、ある一定の近似基準の範囲内で、任意の点が通過したときの速度に近似しているということだけである。

明らかに、区間 δ s が小さいほど、この近似はより正確になります。では、δ s を「ゼロになる」まで小さくしてみましょう。δ s が選択した点と一致すると、その点での石の速度が得られるように思えるかもしれません。しかし、経路の区間も時間の区間もなければ、経路の区間を時間の区間で割った値である速度は存在せず、石が「その点」にある場合、石は全く動きません。空間と時間の区間の概念に固執しなければなりませんが、これらの区間は非常に小さいため、そこから導き出される平均速度を「真の速度」とみなしても、全く誤差が生じないと考えなければなりません。したがって、その点は経路の区間内に配置されていると考えますが、その区間の終点にあるとは考えません。速度は平均値として考えられますが、近似の基準を設ける必要があります。そうすることで、平均速度がその地点を通過する際の「実際の」速度、つまり限界速度に、この近似基準の範囲内で近似していると言えるようになります。区間を小さくすればするほど、平均速度は限界速度に近づきます。

したがって、石は既に述べた意味で、その点のすぐ近くを移動していると考える。ここでいう「すぐ近く」とは、その区間内の任意の点p 1が、任意の近似基準で、我々が考えている任意の点pに近似するような区間のことである。つまり、その区間内のどの点も、近似基準を表すある数値よりもpから遠く離れることはなく、この数値はどんなに小さくても構わない。時間間隔についても同じことが言える。つまり、我々は好きなだけ小さな間隔を設定できる。それは、我々が推測する速度に誤差を生じさせるような間隔よりも小さくすることができ、その誤差がどれほど小さくても構わない。

したがって、落下する石が経路上の点を通過する速度の限界は、空間区間をその点のすぐ近傍、時間区間を石がその点を通過する瞬間のすぐ近傍の時間と考えると、平均速度がどのような近似基準においても近似する速度である。速度の限界は、
δs
δ t
しかし
ds
dt
ここで、dtとdsは有限の時間と空間の区間ではなく、「微分」である。我々は微分積分学の方法によってこの極限を決定する。

度数分布と確率
読者は、多数のホイストゲーム（切り札を決めるためにカードをカットする）において、自分とパートナーが持っている切り札の枚数を記録しておくとよい。200回のゲームで、次のような結果が得られるかもしれない。

自分とパートナーの手札にある切り札の枚数— 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13。

この手札が保持された回数— 0、0、0、1、9、29、53、52、35、14、6、1、0、0。

彼はまた、切り札がスペード、クラブ、ダイヤ、ハートであった回数にも注目すべきである。例えば、次のような結果が得られるだろう。スペード46回、クラブ53回、ダイヤ51回、ハート50回。

最初の系列の下段の数字は「度数分布」を形成しており、それらの数字は、その上の数字で示された手札の出現頻度を表しています。「切り札の枚数」が独立変数であり、「これらの切り札の枚数が保持された回数」が従属変数です。

度数分布は、一連の実験結果が平均結果からどのように異なるかを表します。特定の結果は、1つまたは少数の主要な原因の作用によって期待されます。しかし、他の多くの比較的重要でない原因が、多くの結果をこの平均または特徴的な結果から逸脱させます。しかし、1つまたは少数の主要な原因が支配的であるため、実験結果の大部分は平均に近似し、比較的小さな割合が平均の両側にさまざまな距離で逸脱します。トランプの束をすべてのスートが完全に混ざるようにシャッフルした場合、切り札は4人のプレイヤー間で可能な限り均等に分配されると予想されます。しかし、多くの原因がこの望ましい均一分布に不規則性をもたらし、そのため、多数のディールの結果は平均結果から逸脱します。確率論を適用することにより、上記の考察に基づいて、理想的な、または理論的な度数分布を計算することができます。観測された頻度分布と計算された頻度分布は、非常に似ている場合がある。

生物学的調査においては、物理学的調査よりもはるかに、平均値を扱うことが多い。しかし、平均値だけでなく、個々の結果が平均値からどれだけ乖離しているかを考慮することも同様に重要である。私たちは、平均値だけでなく、個々の結果が平均値からどの程度乖離しているかを知りたいのである。

平均値、すなわち「理想的な」結果は存在するが、実際に得られた結果がこの平均値から乖離する原因となる、無数の小さな独立した要因を考慮する必要がある。これらの小さな、協調性のない要因が、結果を平均値より小さくする可能性と、平均値より大きくする可能性が等しければ、平均値からのばらつきが平均値の両側で等しくなるという点で、上記の分布に似た頻度分布が得られる。しかし、小さな、協調性のない要因の一般的な傾向が、結果を全体として平均値より大きくする傾向にある場合、頻度分布は「片側性」となり、つまり、曲線で表すと非対称になる。非対称な曲線は、生物学的、統計的な調査で最も頻繁に得られるものである。

案件
物質に関する一般的な概念は、それが現象の根底にある物理的な実体であるというものです。私たちは、触覚や筋肉の運動といった感覚を通して、物質という概念を即座に、あるいは直感的に理解します。視覚、聴覚、嗅覚といった遠隔感覚器官は、このような物質の直感を与えてはくれません。

物質は広がりを持ち、つまり形があり、互いに排他的であるため、同じ場所を占めることはできません。それらは、性質の異なる集合体として私たちには見えます。金属片のように固体で均質なものもあれば、軽石のように固体で多孔質なもの、砂のようにゆるく粒状のもの、あるいはピッチや水のように粘性のある液体状のものもあります。色を持つものもあれば、不透明なもの、透明なものなど、その程度は様々です。匂いを持つものもあります。物質は、遠距離感覚受容器によって知覚される限り、性質を持っているように見えます。

物質は分子の集合体である。集合体は、結晶や生物のように、本質的な形態を持つことがある。集合体の形態は、結晶のようにすべて同じ種類の分子から構成される場合、本質的かつ均質であることがある。一方、生物の体のように、すべて同じ種類の分子ではない分子から構成される場合、集合体の形態は不均質かつ本質的であることがある。集合体は、河川の谷、三角州、山のように、偶発的な形態を持つこともある。そして、これらの場合や類似の場合、その形態は集合体の本質的な性質の一部ではない。

分子は、約80種類ある原子の中から（数学的な意味で）選ばれたものです。分子とは、少数の原子が一定の方法で配列されたものであり、その性質は、構成する原子の種類だけでなく、それらの原子の配列にも依存します。同じ原子であっても、配列が異なると、一般に異なる分子となります。

質量
物質が触覚や筋感覚器官によって知覚されるとき、私たちは質量の直観を持つ。物体は重く、その重さは、私たちが感じる物体内の物質の量、つまり質量に比例します。重さは重量と同義ですが、重量は物体内の物質の量だけに依存するわけではありません。もし物体が地球や他の天体から無限遠に離れたとしても、その重量は消滅しますが、質量は残ります。それでも私たちは物体に触れたり動かしたりすることができ、質量の異なる物体を動かすには、それぞれ異なる程度の筋力が必要になることがわかるでしょう。

慣性
物体が運動している場合、それを静止させるためには筋力が必要であることがわかります。また、物体が静止している場合、それを動かすためには筋力が必要であることがわかります。物体、すなわち物質全般は慣性を持ち、これがその最も基本的な属性です。質量は慣性の観点からのみ理解できます。2つの物体が静止していて、同じ程度の筋力によってそれぞれに同じ初速度が与えられた場合、それらの質量は等しくなります。同じ程度の筋力によって異なる物体に異なる速度が与えられた場合、それらの質量は異なり、与えられた初速度に正比例します。

力
静止状態にある物体を動かしたり、動いている物体を止めたりするときに感じる感覚を、私たちは力と呼びます。暗闇の中で階段を上っているときに、実際よりも一段多いと思い込み、そのため、奇妙で馴染みのある踏みしめの感覚を覚えるのです。何もない状態では、私たちはエネルギーの直感を持っています。しかし、階段を踏み、体を持ち上げると、力の直感が生まれます。力とは、物体の速度を加速させるものです。物体が静止している場合、速度はゼロであると考えます。物体が動いていて、それを止めた場合、加速度は依然として存在しますが、これは負の値です。

物質、すなわち物理的実体は、明らかにエネルギーの観点からのみ理解されるべきである。私たちの直接的な直観によれば、それは抵抗、あるいは慣性であり、変化を起こすためにエネルギーを必要とするものである。物理的な堅固さ、あるいは質量という静的な概念は、究極的な分析によって消え去る。分子は原子から成り立っており、原子は物質のすべての性質を持つと想定されている。もちろん、望むだけの拡大能力を持っていたとしても、原子は小さすぎて光を反射しないため、見ることはできない。現代の物理学理論は、原子を複雑なものとみなさざるを得ず、原子は運動する電子から構成されていると想定している。電子は非物質的であり、電気の単位電荷である。電子は質量を持つと言われているが、質量は現在では慣性を意味すると理解されている。電子が運動している限り、その周囲にエネルギー場が発生し、この場、すなわち電磁場はあらゆる方向に広がっている。その周期的な擾乱が放射線を構成し、この放射線は光速で伝わります。この場の存在ゆえに、私たちは空間のエーテルの存在を仮定せざるを得ません。ヘルツ波と「無線」電信の発見まで私たちには馴染みのなかったこの空間の電磁放射は、今では私たちの直接的な直感で捉えることができます。電子を運動させること、つまりエネルギーを消費することによって（無線電信装置の送信機で火花を発生させることによって）、それを開始することができます。また、それが存在すれば、エネルギーを吸収することによって（無線電信装置の受信機）。これは基本的に、粗大物質の慣性として理解されるものです。物体にエネルギーを与えることで物体を動かします（カートリッジ内の火薬の爆発は、化学的な位置エネルギーを移動する発射体の運動エネルギーに変換します）。そして、運動している物体の運動エネルギーを吸収することで、その運動を止めることができます（発射体を標的に衝突させることで、その運動の運動エネルギーが停止した物体の熱の運動エネルギーになります）。

したがって、慣性とは、目に見える物質の慣性であれ、目に見えない物質分子の慣性であれ、非物質的で非物質的なエーテルの慣性であれ、すべて同じものである。それは、観測可能なものが静止状態や運動状態を変化させるためには、エネルギー変化が必ず起こらなければならないという条件である。

エネルギー
したがって、エネルギーは定義不可能なものである。それは私たちの経験における根源的な側面である。

私たちにとって自然とは、運動する粒子の集合体である。自然を記述するためには、目に見える物質体、分子、原子、電子など、どのような名称であれ、質量を持つ粒子について語らなければならない。私たちは物理的な実体という概念を用いなければならない。私たちは物質をエネルギーの観点からしか認識できない。実際に私たちに知られているのはエネルギーの方である。運動そのものを実体として捉えるのではなく、運動する粒子について語らざるを得ないのは、私たちの言語の貧弱さ、あるいはむしろ唯物論的時代の遺産によるものだ。

そこで、粒子が運動しているという考えを明確な記述に必要な虚構として考えると、エネルギー。私たちの直感（補助あり、または補助なし）に現れるエネルギーの種類、あるいは形態はただ一つ、運動エネルギーだけです。運動する物体は、その運動によって表されるこのエネルギーを持っています。つまり、物体は仕事をすることができ、そのエネルギーは他の形態のエネルギーに変換することができます。すべてのものは運動しています。気体は、高速で絶えず運動し、互いに衝突して跳ね返る分子から構成されています。気体のエネルギーは、すべての分子の質量の半分に、すべての分子の速度の二乗を掛けたものの合計、つまりΣです。
1
2
mv 2。これは、投射物や太陽の周りを公転する惑星の運動エネルギーでもあります。運動エネルギーとは、質量を持つ何らかの物体の均一で変化しない運動のエネルギーですが、電子のような非物質的で重量のない物体も含めるように質量の概念を拡張する必要があります。

このエネルギーは破壊も創造もできない――エネルギー保存の法則である。これは私たちの思考の原理、あるいは様式である。私たちは科学的にも哲学的にも、存在が消滅することを考えられない。夢や幻覚は、存在する間は実在するものの、やがて消滅する存在を私たちに示している。もし私たちが、無から現れたり、無に消えたりする存在を考えようとすれば、現実という概念を放棄することになる。考えれば考えるほど、私たちが現実と呼ぶものは保存されるものであることが、より明確にわかるだろう。

しかし、私たちの直感では、エネルギーは消え去るように見える。飛んできた弾丸は標的に命中すると、平らになって動かない鉛の塊になる。真っ赤に熱せられた鉄片は周囲の温度まで冷える。丘の斜面を駆け上がったゴルフボールは芝生の中で止まる。水の中を流れる電流は消費される、つまり電気エネルギーが消費される。太い銅線に電流を流すよりも、水に電流を流すにはより高い電位が必要である。これらのすべての場合において、エネルギーが失われると考えるかもしれないが、そうは考えられない。飛んでいる弾丸の運動エネルギーは、弾丸を構成する金属分子の運動エネルギーの増加に変換される。なぜなら、弾丸の飛行が停止すると、金属分子は大きく加熱され、この増加した熱は、飛行中の弾丸の運動エネルギーに等しくなるはずだからである。真っ赤に熱せられた鉄片は冷え、その分子の運動エネルギーはどんどん小さくなるが、これは消滅するわけではない。なぜなら、エネルギーは放射と伝導によって周囲の物体に伝達され、周囲の物体の温度を上昇させるからである。丘を駆け上がったゴルフボールは静止し、運動エネルギーを失う。このうちの一部は、ボールが通過する空気に伝達され、空気はごくわずかに加熱される。ボールが静止する前に転がる草との摩擦によって一部が消費され、このエネルギーは熱効果や機械効果として追跡できますが、残りのエネルギーは一見すると消滅します。しかし、これは保存の法則に反するため、失われた運動エネルギーは位置エネルギーになったと言います。電流は通過する水を加熱し、消えたように見えるエネルギーの一部はこのようにして追跡できますが、大部分は明らかに失われます。しかし、一定量の自由水素と酸素が生成され、運動する電子の運動エネルギーが気体混合物の位置化学エネルギーに変換されたと言います。

位置エネルギー
したがって、エネルギーが消滅したり出現したりする場合、私たちはそれが破壊されたとか創造されたとは言いません。位置エネルギーとは、問題のエネルギーが変換されたと想定されるエネルギーであり、それによって、それらのエネルギーが先験的な保存の原理に従うと考えることができる。ラジウム粒子は絶えず熱を発生させるが、だからといってエネルギー論の第一原理が無効になったとは考えない。なぜなら、このように現れるエネルギーは、実際にはラジウム原子の中にあった位置エネルギーだと考えられるからである。しかし、原子が自身の運動エネルギー以外のエネルギーを持つというのは、これまでの原子に関する経験とは全く異なる。そこで、原子、少なくとも放射性物質の原子は、化学理論が要求するように単純ではなく、実際には複雑であるという仮定が立てられた。原子はより小さな粒子から構成され、明確な構造を持っている。特定の状況下では、原子は崩壊し、その粒子（より単純な微粒子であれ電子であれ）を結合させていたエネルギーは、放射性物質が明らかに発生させる熱として放出される。したがって、化学原子のポテンシャルエネルギーは、保存則の妥当性を維持するために考案された仮説であり、この仮説の現実性は調査によって検証されています。もしそれを真実と受け入れるならば、そこから導き出される推論は私たちの経験において正当化されるでしょうか？これが、ポテンシャルエネルギーが考案されたすべての仮説において満たされなければならないテストであり、ポテンシャルはテストが満足のいくものである場合にのみ現実のものとなります。丘の頂上で静止しているゴルフボールは、丘の麓で静止しているゴルフボールとは異なる存在です。丘の頂上では、ゴルフボールはエネルギーを生み出すことができ、触れることで丘を転がり落ち、丘の頂上まで転がすために費やされたエネルギーのほとんどが、ボールの運動エネルギーの形で再び現れます。水素原子と酸素原子は電流のエネルギーによって解離した分子は、結合して水分子を形成する水素原子と酸素原子とは異なるものです。気体が素の状態、つまり「自由」な状態にあるとき、分子は高速かつ絶え間なく動き回り、衝突後に互いに跳ね返ります。分子は互いに離れているため、位置エネルギー、すなわちポテンシャルエネルギーを持っています。微小な電気火花が気体の混合物を爆発させるように、分子が「結合」すると、分子は引き合い、互いに近接した状態になり、水分子になります。電流の電気エネルギーが消えたように見えたときに気体混合物の中でポテンシャルエネルギーとなったエネルギーは、今度は燃焼によって発生した熱、つまり水素と酸素の混合物の代わりに存在する気体（水蒸気）分子の運動エネルギーの大幅な増加として現れます。爆発前、このガスは常温では水素と酸素の分子（2H₂ + 2O）の混合物であったが、爆発後ははるかに高い温度でより少ない数の分子から構成されている。

「位置エネルギー」とは何でしょうか？丘のふもとにあるゴルフボールは地球の中心からRフィートの距離にありますが、丘の頂上では地球の中心からR + 100フィートの距離にあります。最初のケースではRフィート落下する自由がありましたが、2番目のケースではR + 100フィート落下する自由があります。水を構成する分子の原子はH−O−Hの位置を占めており、結合(−)は原子が非常に近いことを示しています。しかし、水が電流によって分解されると、原子はO−O + H−H + H−Hの位置を占めており、(+)は原子が比較的離れていることを示しています。互いに遠く離れている。ゴルフボールと地球、あるいは水素原子と酸素原子は、物理的には、近くにあっても遠く離れていても同じ物質である。しかし、地球とボール、あるいは酸素原子と水素原子が互いに離れると、それらの「性質」は、近くにあるときとは異なる。違いを生むのは何だろうか？それは、それらの間にあるものだ。後者の場合、それは「化学親和力のポテンシャルエネルギー」だろうか？この恐ろしい表現は、最近の生物学の本で実際に使われている。「炭素と酸素の元素では、それらが分離している限り、一定量のエネルギーが潜在的に保持されている。炭素原子と酸素原子が一緒になり結合すると、この化学親和力のポテンシャルエネルギーは運動エネルギーとして解放される。」牽引と反発（ソディが擬人化された「引力」と「反発力」の代わりに提案した用語）によって何が変わるのだろうか？何らかの形で変化したのはエーテルである。したがって、位置エネルギーは空間のエーテルの中に存在する。

等温変化と断熱変化
温度と圧力の変化によって気体に生じる変化について考えてみましょう。ここで述べることは、必要な修正を加えれば、液体や固体の状態にある物体にも適用できるものとします。気体は、非常に多くの粒子、すなわち分子が運動している状態から成り立っています。これらの分子は非常に高速で直線運動をしており、気体が閉じ込められている空間が狭い場合、分子同士や空間の壁と衝突します。ガスは容器の壁面に衝突し、完全に弾性体であると仮定すると、衝突時と同じ速度で互いに、また容器の壁面から跳ね返ります。ガスの圧力（例えば、蒸気ボイラー内の110℃、1平方インチあたり120ポンドの圧力の蒸気）は、分子が容器の壁に衝突する回数の合計です。温度が高い場合、分子は温度が低い場合よりも平均速度が速く、平均自由行程は大きくなる傾向があります。一定量のガスの体積、つまり一定数の分子が占める体積は、容器が変形可能なものであれば、温度が高いほど大きくなります。ガスを収容する容器の容量を小さくすると、ガスの固有エネルギーは変わらないため圧力が上昇しますが、ガスに対して仕事をしたので、保存の法則により、この仕事、または少なくともそれが表すエネルギーは依然として存在しなければなりません。これは分子の自由行程が短くなることで表され、容器の壁面への衝突が以前よりも大きくなることを意味します。したがって、気体の体積と圧力の間には一定の関係があり、この関係は温度、圧力、体積を含む方程式で表すことができます。

図29。
この図は、気体の圧力と体積が変化したときの様子を表しています。条件は、（1）圧縮によって発生した熱が容器の壁を通して外部に逃げる場合、またはガスの膨張で失われた熱が外部から容器の壁を通して伝わる熱によって補償される場合、および（2）発生した熱がガス内に保持される場合（例えば、ガスが熱を伝導しない壁を持つ容器に収容されている場合）である。ガスの圧力は水平軸に沿って測定され、体積は垂直軸に沿って測定され、圧力の任意の値に対して対応する体積の値が存在するように曲線が描かれる。したがって、図中の圧力pとp 1の値は体積vの値に対応する。圧力の変化とそれに対応する体積の変化の関係を示す曲線は、一般に直角双曲線と呼ばれる。しかし、このような曲線には 2 種類あります。(1) 一連の変化全体を通して気体の温度が一定に保たれる場合、つまり、気体が圧縮されるときに起こる温度上昇が、気体を含む容器の外部への熱伝導によって相殺される場合、圧力と体積の対応する値をプロットすることによって得られる曲線。このような圧力と体積の変化の系列は等温変化と呼ばれます。(2) 気体の圧縮によって発生した熱が気体中に保持される場合、つまり、これらの変化が行われる容器の壁が熱を伝導しないようなものである場合。このような変化の系列は断熱変化と呼ばれます。断熱曲線は等温曲線よりも傾きが急です。

カルノー機関
これは、ある一定の動作サイクルを実行する架空のメカニズムです。実際には存在しません。しかし、その作用の概念はエネルギー変換を考察する上で非常に重要であり、そのためここで議論するのである。

図30。
気体、あるいは膨張または収縮可能な他の物質を考えてみましょう。気体は固有のエネルギーを持ち、仕事をすることができます。したがって、気体は無限に膨張できるため、機械的な仕事をさせることができます。圧力p 1、体積v 1、温度T ° の気体は、圧力がpに低下し、体積がvに増加するまで膨張することで仕事をすることができます。断熱膨張すると、温度はt ° まで低下します。t °を周囲の媒体の温度と仮定すると、気体はそれ以上冷却できず、そこから仕事を得ることはできません。気体がカルノー機関の作動物質として使用したい物質である場合、気体をAで表される状態に戻す必要があります。つまり、温度をT ° まで上げ、体積をv 1まで減らし、圧力をp 1まで上げる必要があります。

したがって、エンジンの蒸気は（例えば）110℃の温度と1平方インチあたり120ポンドの圧力にある。シリンダーと凝縮器を通過した後は、例えば15℃の温度で大気圧の水になっている。そのため、この水を加熱して元の状態に戻す必要がある。ボイラーを、以前の温度と圧力の条件下で蒸気になるまで加熱する。

したがって、自律的に作動するエンジンを得るためには、作動物質とエンジンの機構に一連の周期的な動作を行わせる必要がある。

図31。
カルノー機関は、作動物質Sと呼ばれる気体を封入したシリンダーであり、この気体は熱源または冷凍機と熱接触させることができ、つまり、外部の機構によって加熱または冷却することができる。シリンダーの壁は完全な非伝導性物質でできているが、シリンダーの底部は完全な伝導性物質でできている。シリンダー内には、ピストンがぴったりと収まり、摩擦なく上下に動く。底部にはバルブがあり、これを回すことでシリンダー底部、ひいては気体を熱源（+）または冷凍機（−）と熱接触させることができる。しかし、バルブを回して非伝導性部分Oが底部を満たすようにすると、気体は完全に断熱され、熱は出入りできなくなる。

もちろん、そのようなエンジンは架空のものである。なぜなら、可動部品間に一定の摩擦が生じない機構は存在し得ず、また、熱を完全に伝導または遮断する物質も存在しないからである。実際、このエンジンは、それぞれが前のものよりも完璧であると想定される一連のエンジンの極限に位置するものである。それは理論研究において非常に有用な架空の概念である。

カルノー正サイクル
つまり、熱体との接触によって加熱され、膨張してピストンを上昇させ、場合によってはフライホイールを回転させることで機械的な仕事をし、その後、元の状態に戻るように仕事が加えられる物質が存在する。これは一連の動作サイクルである。作動物質に生じる変化のみを考慮すれば、これらの変化を図で表すことができる。

最初の操作(1→2)。バルブが回されて非導電性のプラグがシリンダーを閉じると仮定します。ピストンは位置 II (図 31 ) にあります。このとき、熱はガスに出入りできません。しかし、ガスはすでに熱を含んでいます。温度はT 2 ° なので、膨張して仕事をすることができます。ガスを膨張させてピストンを押し上げます。この操作の間、ガスの圧力は垂直軸上の 1 の反対側の点から 2 の反対側の点まで低下し、体積は水平軸上の 1 の下の点から 2 の下の点まで増加します。膨張したため冷却され、熱はこの膨張の過程で、気体が熱エネルギーを受け取ります。したがって、膨張は断熱膨張であり、温度は T2 °からT1 °に低下し、気体によって仕事が行われます。

図32。
2番目の操作(2→3)。ピストンは現在位置 I、つまりストロークの上端にあり、これをシリンダーの下端まで戻す必要があります。バルブを回してシリンダーの底部を冷蔵庫 (−) と熱的に接続し、ピストンを位置 II まで押し込みます。したがって、ガスの体積が 2 より下の点から 3 より下の点まで減少するまで圧縮されます。圧縮されるにつれて熱が発生し、温度が上昇しますが、発生した熱は冷蔵庫に流れ込むため、操作中はガスの温度は一定に保たれます。したがって、収縮は等温収縮であり、温度はT 1 ° のままで、外部からガスに対して仕事が行われます。

3番目の操作、(3→4)。しかし、ピストンはまだストロークの下端に達していません。バルブを回してシリンダーの底部を非導電性のプラグOで閉じ、ピストンを位置IIIに達するまで押し込みます。ガスはさらに圧縮され、この圧縮によって熱が発生します。しかし、熱は逃げることができないため、ガスの温度はT2 °に達するまで上昇します。したがって、この収縮は断熱収縮です。ガスに対して仕事が行われます。

4番目の操作（4→1）。ピストンはストロークの最下端にあります。バルブを回して、シリンダーの底部が熱源（+）と連通するようにします。ガスは4の下の点から1の下の点まで膨張し、ピストンを位置IIまで上昇させます。このガスの膨張により温度は低下しますが、熱源と連通しているため、熱源と共に膨張するため、冷却されず、熱源から熱を吸収し、一定温度T 2 ° を維持します。したがって、膨張は等温膨張です。仕事は気体によって行われます。

これでサイクルは完了です。しかし、ガスは加熱され、ピストンが位置 II にあるとき、バルブが回転して非導電性のプラグOによってシリンダーが閉じられます。ガスにすでに蓄えられている熱は膨張を続け、ガスはより多くの仕事をしますが、この膨張によって温度は T 2 °からT 1 ° に低下します。これがサイクルの開始動作です。

カルノーサイクルの正のサイクルをまとめると、エンジンは熱源（+）から熱を取り込み、その一部を冷却器（−）に放出します（実際の蒸気機関では、ボイラーから熱が取り出され、凝縮器の水に放出されます）。シリンダーに入る蒸気中のボイラーから取り出された熱量を測定すると、この熱量は凝縮器の水に放出される熱量よりも大きいことがわかります。余剰分はどうなるのでしょうか？それはエンジンの機械的仕事に変換されます。したがって、カルノー機関は熱源から熱量 Q 2を取り込み、別の熱量Q 1を冷却器に放出します。Q 2はQ 1よりも大きいことがわかります。余剰分Q 2 − Q 1は、エンジンが行う仕事で表されます。熱エネルギーは高ポテンシャル状態から低ポテンシャル状態へと移動し、その一部が機械的仕事に変換されます。

カルノー負のサイクル
これは単に正のサイクルを反転させたものです。読者がまだこの概念に精通していない場合は、自分で考えてみてください。これは断熱サイクルで構成されています。収縮 2→1、等温収縮 1→4、断熱膨張 4→3、等温膨張 3→2。温度T 1 °の冷蔵庫から熱量Q 1が取り出され、温度T 2 ° の熱源に別の量Q 2が放出されます。しかし、 Q 2はQ 1より大きいため、エンジンは受け取る熱よりも多くの熱を放出します。さらに、熱は低温の物体から高温の物体へと流れます。エンジンはこのエネルギーをどこから得ているのでしょうか? 外部の力によってエンジンに仕事が加えられ、その仕事のすべてが熱に変換されるため、エンジンはこのエネルギーを得ています。

可逆性
したがって、カルノー機関とサイクルは完全に可逆的である。機関は熱を仕事に変換できるだけでなく、仕事を熱に変換することもできる。しかし、この完全な定量的可逆性は、あくまでも架空の機構の特性であり、実際の機関には存在しない。

エントロピ
サイクルをより詳しく見てみましょう。等温膨張である操作4→1では、熱源から熱エネルギーが流れ、エネルギーが仕事に変換されます。点4で表される状態の気体は、一定の圧力と一定の体積を持っていました。点1で表される状態では、圧力は低下し、体積は増加し、温度は同じです。その物理的状態は変化しており、元の状態に戻すには何らかの操作が必要です。そこで、気体がこれ以上熱を受け取ったり放出したりすることなく膨張し続けるとします。つまり、断熱膨張 1→2 を経て、温度が冷蔵庫の温度T 1 ° まで下がります。次に、この温度を維持したままガスを圧縮します。つまり、等温収縮 2→3 を起こさせます。この操作中にガスは冷蔵庫に熱を放出するため、再び熱エネルギーの流れが生じます。次に、熱が逃げないようにさらに圧縮します。つまり、断熱収縮 3→4 を起こさせます。この操作中にガスの温度は T 2 ° まで上昇します。これで、サイクルの開始時と同じ状態になります。

この一連の操作において、まず熱が気体に入り、次に気体から出ていく。そして、この熱の流入または流出によって、気体の仕事能力に関する状態が変化する。我々は、この熱の流れと、その流れが生じた物質の性質の同時変化を、エントロピーと呼ばれる概念を形成することによって考察する。熱が物質に入ると、その物質のエントロピーは増加し、熱が物質から出ると、そのエントロピーは減少するという慣例を設ける。物質に出入りする熱量をQとし、物質の温度をT とする。
Q
T
は、熱量Qが物質に出入りする際の物質のエントロピーの変化に比例する。

熱は、それ自体では高温の物体から低温の物体へとしか流れないというのは、私たちの経験から明らかです。温度が高温の物体をT 2 °、低温の物体を T 1 °とする、孤立系を形成する 2 つの物体を考えます。T 2 ° の物体からT 1 °の物体へ、仕事が行われずにQ単位の熱が流れるとします。

すると、高温の物体のエントロピー損失は
Q
T 2 °
、そして低温物体のエントロピー増加は
Q
T 1 °
システムの正味のエントロピー変化は
Q
T 1 °
−
Q
T 2 °
T 2 ° はT 1 °より大きいので、
Q
T 2 °
より小さい
Q
T 1 °
したがって、表現
Q
T 1 °
−
Q
T 2 °
が正の値である場合、すなわち、システム全体のエントロピーが増加したことを意味します。したがって、熱がより高温の物体からより低温の物体へ流れる場合、2つの物体の正味のエントロピーは増加します。

しかし、補償的なエネルギー変換を行うことで、より低温の物体からより高温の物体へ熱を流すこともできます。このような補償は、エネルギー変換を行うことができるシステムでは自然には起こりません。補償が行われるためには、変換システムに何らかの外部の力が作用する必要があります。ここでは、完全に可逆的な仮想的な機構でそれが起こると仮定します。カルノー機関が正の方向に動作し、温度T 2 ° の熱源から熱を取り出し、その熱の一部をT 1 °の冷蔵庫に与え、一定量の仕事Wを行うとします。この仕事が、いわば、重い重りを持ち上げることによって蓄積され、その後、その重りが落下して同じカルノー機関を反対方向（負）に作動させることができるとします。すると、機関は以前の一連の動作を正確に逆転します。行われた仕事は熱に再変換され、負の操作では、正の操作で熱源から冷蔵庫へ流れた熱と同じ量の熱が、冷蔵庫から熱源へ、つまりより低温の物体からより高温の物体へと流れます。この一次エネルギー変換と補償エネルギー変換の組み合わせでは、エントロピーの変化はありません。このメカニズムは理想的なものであり、不可逆的なメカニズムの限界である。

しかし――ここで私たちは経験に訴え、理想的なメカニズムを扱うのをやめます――実際に設計して作動させることができるエンジンは、摩擦があり、一部の部品は熱を不完全に伝導し、他の部品は熱を不完全に断熱するものです。摩擦によってq単位の熱が発生し、不完全な伝導と断熱によって「無駄になる」熱量をq1とします。この熱は冷蔵庫に流れ込むか、または周囲の媒体に放射または伝導されます。周囲の媒体は冷蔵庫と同じ温度であると仮定します。この総熱量を温度T1 °で割ると、次のようになります。
q + q 1
T 1 °
S 1 は、エンジンの不完全性によって生じるエントロピー量であり、エンジンが完全な場合であれば生じるエントロピー量Sに加えて存在する。SとS 1 はどちらも正の値である。

また、エンジンが負の方向に作動する場合にも、上記と同様の理由で一定量のエントロピーS1が生成されます。

エンジンが正方向に作動するときに発生するエントロピーはS + S 1であり、負方向に作動するときにも発生するエントロピーはS 1です。エンジンが負方向に作動するときに失われるエントロピーはSです。したがって、エントロピーの総変化は 2 S 1 + S − S、つまり 2 S 1です。実際のエネルギー変換と補償的なエネルギー変換が組み合わさると、エントロピーが増加します。

これらの記述を一般化すれば、熱機関だけでなく、エネルギー変換を行うすべての機構にも適用できる。変換によってエントロピーが生成される。したがって、宇宙のエントロピーは最大値に向かう傾向がある。

利用可能なエネルギーと利用できないエネルギー
カルノー機関を完全な機構とみなします。この機関は温度T 2 °の熱源から熱エネルギーを受け取り、温度T 1 °の冷蔵庫に熱を放出します。ここでT 2 ° はT 1 °より大きい温度です。断熱膨張 1→2 では、気体は温度が冷蔵庫の温度と等しくなるまで膨張し続けます。その後、気体はそれ以上膨張して仕事をすることができなくなるため、熱源から受け取った熱Q 2のうち仕事に変換できる割合は、温度差T 2 ° − T 1 ° に依存します。この差が大きいほど、受け取った熱エネルギーのうち仕事に変換できる割合は大きくなります。機関が完全なもので、気体も完全なもの（つまり、気体の断熱膨張の式に従って膨張し続ける気体）であり、冷蔵庫が絶対的に低温であれば、熱源から受け取ったすべての熱エネルギーを仕事に変換できます。

絶対温度0℃の冷蔵庫は製造できないため、エンジンが受け取る熱のうち、機械的な仕事に変換できるのはごく一部に限られます。しかし、この仕事はエンジンの動作を逆転させるために利用できるため、冷蔵庫に与えられた全熱エネルギーの同じ割合を冷蔵庫から取り出し、再び供給源に戻すことができます。したがって、理想的なエンジンは、利用可能なエネルギーを損失することなく可逆的に動作します。

ここで、エンジンを熱源から熱を取り出して冷蔵庫に与える機構として考えてみましょう。ただし、実際のエンジンだとします。冷蔵庫に伝わる熱量の一定割合（Q 1に等しい割合）
T 1 °
T 2 °
完全な機構ではないため、摩擦などが生じるため、実際にはより多くのエネルギーが失われます。このようにして得られた熱の一部は、仕事を行うために利用できなくなり、冷蔵庫へと流れ込みます。完全に可逆なエンジンにおいて冷蔵庫へと流れ込む熱エネルギーの割合は、その機構が作動していた、あるいは作動すると想定されていた条件下では利用できなかったエネルギーでしたが、実際のエンジンではこの割合が増加します。利用できなかったエネルギーの増加分を冷蔵庫の温度で割ると、その積は、理想的なエンジンで発生したエントロピーの増加分に対する、実際のエンジンで発生したエントロピーの増加分となります。このように利用可能なエネルギーが減少するため、実際のエンジンは不可逆的な機構となります。

これは、利用不可能なエネルギーとエントロピーの関係です。あらゆる変換において、変換エネルギーの一部は熱となり、この熱は伝導と放射によって周囲の物体へと流れ込みます。一般に、この熱は流れ込む媒体の温度を上昇させるだけで、それ以上の変換には利用できなくなります。変換が起こるたびに、関与するエネルギーの一部が利用不可能になります。したがって、宇宙の利用可能なエネルギーと利用不可能なエネルギーの合計は一定に保たれますが、利用不可能なエネルギーの割合は絶えず最大値に近づいていきます。

不活性物質
ベルクソンの「不活性物質」が何を示しているのか、これで理解できるだろう。それはエネルギーを奪われた物質ではない。—そのような表現には意味がありません—それは、それ以上の変換に利用できないエネルギーです。

このエネルギーが内在すると考える物質は、もはや不活性なものとなっている。カルノー機関の代わりに、船の実際の蒸気機関を考えてみよう。この機関の凝縮器は、取り込まれた海水によって冷却され、その後加熱されて再び海へと流れ出る。熱源、つまり石炭を燃やして蒸気を発生させるボイラーの炉から得られた熱は、こうして海へと放出される。海の熱容量は非常に大きいため、機関から流れ込むこの熱によって海水の温度が著しく上昇することはない。たとえ著しく上昇したとしても、その熱は地球に伝導されるか、宇宙空間に放射され、宇宙の物質の温度を上昇させるだろう。しかし、この熱がすべて海に留まるとしよう。そうすると、海水の温度はごくわずかに上昇するだけで、分子の運動はごくわずかに増加するだけである。しかし、熱は伝導と対流によって海水全体に均等に分配され、隣接する部分に差がないため、このようにして海に伝わったエネルギーを再び変換する手段はない。

私たちが示したプロセスによって、新たな秩序がもたらされました。物質体の分離した利用可能な熱エネルギーは、これらの物質体を構成する分子の、非協調的で拡散した、利用不可能なエネルギーへと移行しました。私たちが実現できる変化は、私たちが利用するエネルギーが、隣接する分子集合体とは、このエネルギーに関して異なる物理的状態にある分子集合体のエネルギーであるという条件に依存します。ゲート。しかし、このエネルギーがすべての集合体の分子に均等に分配されると、そのエネルギーが内在する物質は不活性になる。マックスウェルの仮説上の悪魔のような選別プロセス、つまり扱うエネルギーを消費しないプロセスによって、ゆっくり動いている分子と速く動いている分子を分離できれば、このエネルギーを再び利用可能にすることができる。しかし、我々の物理学は個々の分子の物理学ではなく、分子の集合体の物理学であることを明確に理解しなければならない。

ターンブル・アンド・スピアーズ社
（エジンバラ）印刷

脚注：
1もちろん、これはすべて、ベルクソンの以前の著書『マチエールと記憶』と『良心の瞬間』の議論です。

2付録350 ページを参照。

3付録346 ページを参照。

4ただし、当然のことながら、起こるはずの反応は非常に複雑なものです。

5読者はこの議論の中に、ドリーシュの『絶対への三つの窓』の議論を認識するかもしれない。

6付録356 ページを参照。

7私たちが幻影を信じない主な理由は、これらの現象は保存されないからである。

8付録369 ページを参照。エントロピーは曖昧で理解しにくい概念である。しかし、生命のメカニズムの概念を拡張しようとする読者は、エントロピーを理解する必要があることを改めて指摘しておきたい。

9隕石、宇宙塵、その他太陽の重力の影響を受ける太陽系内を移動する微粒子。

10もちろん完全にそうとは限らないが、どのような変換であれ、最終的には熱が発生する。

11絶対温度は摂氏温度＋273です。もちろんこれは完全な定義ではありませんが、今回の議論には十分です。

12利用可能なエネルギーと利用できないエネルギーの区別を強調することは本当に重要です。なぜなら、多くの生物学者がこの区別を無視しているように見えるからです。例えば、地球の形成に関するある一般向けの書籍では、生物と無機物の間に本質的な区別は存在しないと主張しようとしています。こうした区別の1つは、生物がエネルギーを吸収することであり、この著者は、純粋に物理的なプロセスにおけるエネルギー吸収の例として、氷が溶けることによる「潜熱」の吸収を挙げています。氷の塊と小型の蒸気ボイラーからなるシステムを考えてみましょう。このシステムから仕事を得るには、氷を溶かす、つまり「潜熱を吸収する」必要があります。0℃の氷と100℃の蒸気からなるシステムは利用可能なエネルギーを持っていますが、同じ温度の溶けた氷と凝縮した蒸気からなるシステムは、エネルギーを持っていません。0℃の水分子は「エネルギーを吸収」します。つまり、運動エネルギーは大きくなりますが、システム内の利用可能なエネルギーは失われます。生物がエネルギーを吸収すると言うとき、もちろん、それは利用可能なエネルギー、すなわち物理的な変化を生み出す力を蓄積することを意味する。（詳しくは付録 366ページを参照。）

13ブライアン、熱力学: Teubner、ライプツィヒ、1907 年、p. 40.

14ブライアン著『熱力学』 195ページ。

15付録363 ページを参照。

16これはもちろん、ベルクソンの『創造的進化論』第2章の一部で論じられている内容である。植物と動物の本質的な違いがこれほど明確に述べられている生物学文献は他にはないだろう。

17電気火花がなければ反応が起こらないと言うのは無意味だ。なぜなら、混合物中の酸素と水素が、いわば分子ごとに非常にゆっくりと結合しないという保証はないからだ。いずれにせよ、火花によって供給される微量のエネルギーと、爆発によって運動エネルギーに変換されるエネルギーの間には、何ら関連性はない。

18生理学者によって発見された膨大な数の「酵素」または「発酵物質」を鑑みると、これは興味深い考察である。あらゆる生物のあらゆる組織が、現代の研究において酵素を生み出す可能性を秘めているように思われる。

19私たちは「精神的分泌」については言及していません。非常に美味しい匂いを嗅ぐと、口の中に唾液が湧き、つまり唾液が分泌されます。そのような物質を見るだけでも、同じ分泌が起こります。これらはすべて明白であり、機械的に「説明」できます。嗅覚器官や視覚器官の刺激が、一種の反射プロセスを開始するのです。しかし、非常に美味しい食べ物を想像するだけでも唾液が分泌されることがあります。ここで、私たちの意識（体内のエネルギー変化とは何の関係もないことに注意すべきです）が、身体に反応できると考えなければなりません。犬に魅力的な骨を見せると、犬は唾液を分泌します。それを何度も見せても、同じことが起こります。しかし、そのような試行を何度か繰り返すと、犬は自分が弄ばれていることに気づき、骨を見せても唾液の分泌は起こらなくなります。なぜでしょうか？このプロセス全体が、これまで以上に謎めいてきました。

20不可能だと言えるのは、我々には物理法則を「廃止」することはできないが、マックスウェルの有限な悪魔はそれができたからである。もっとも、彼の能力は我々の能力と本質的に似ていたのだが。

21ジャック・ローブの数々の注目すべき研究は、この方向性を示している。

22このように、普通の女性にとって、田舎道の真ん中に牛がいるのを見ると、ある種の明確な不安感が生じる。そして、その不安感は、動物の視覚的なイメージが様々な出来事で著しく異なっていても、常に同じである。

23メカニズム生物学の文献において、このような表現が明示的に述べられている箇所は見当たらない。しかしながら、それは暗黙のうちに示唆されており、用いられている議論から導き出される正当な結論である。

24視覚イメージは、もちろん、実際に見たことのないものであっても構わない。しかし、その構成要素は過去に実際に知覚可能な形で存在していたはずだ。

25あるいは、より一般的には、エフェクター機構。これにより、分泌反応など、運動を伴わない反応も含めることができる。

26もちろん、この説明は便宜的なものに過ぎません。この段落の前半で述べた個性の概念は、直感的に感じられる、あるいは主観的なものです。それは「人格」と呼ぶのが最も適切でしょう。

27社会や文明、ミツバチやアリの社会、あるいは近代国家は、明らかにこの分化を示している。節足動物の場合、個体が異なる役割を果たすことで形態が変化するため、この分化は形態的かつ機能的である。人間社会の場合、この分化は機能的であるにすぎない。どちらの社会においても、個体の活動の統合は相互コミュニケーションによって行われる。下等動物の場合は明確な記号、人間の場合は言語である。「個性の秩序」という概念が、本来統合された実体に対する便宜的ではあるものの人為的な分析以上のものであったならば、理想国家や昆虫社会を「個性の第四の秩序」と呼ぶこともできるだろう。

28「しかし」と、このような反論についてヴァイスマンは言う。「むしろ問われるべきは、原子や分子の大きさが事実なのか、それとも不確かな調査方法による非常に疑わしい結果なのか、ということだ。」

29付録350 ページを参照。

30付録351 ページを参照。

31現在では、この記述は必ずしも正確ではないことが分かっている。

32宇宙は有限であるという前提に基づいている。もし宇宙が無限であれば、議論全体が無意味になり、この問題をはじめとする様々な問題を放棄せざるを得なくなる。

33その密度は
1
58 × 10 8
私たちの大気のそれよりも。

34この記述は、ドリーシュの「個々の生物の分析的定義」を大部分拡張したものである。読者は、この記述にはベルクソンの持続の概念、そして生物を進化の流れにおける典型的な段階と捉える概念も含まれていることに留意すべきである。

35これらの付録で扱われている事柄の中には、生物科学の成果しか知らない読者には理解しにくいものもあることをご理解いただきたい。しかしながら、生物学的成果を推測的に活用するのであれば、これらの内容はすべて関連性があると我々は主張する。

36読者がこれを理解できない場合は、ホワイトヘッドの『数学入門』を読むべきである。いずれにせよ、本書は読むべきである。

転写者のメモに戻る

スペル修正:
animo-acids → amino-acids
animo-substances → amino-substances
differen tkinds → different kinds
algae → algæ
organismsim → organism (x2)
diffusbility → diffusibility
marjoity → majority
hythothesis → hypothesis
execretory → excretory
conconsidered → considered

転写者のメモに戻る

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『生物学の哲学』の終了 ***
《完》