История биологии с начала XX века до наших дней - [139]
Большую роль в развитии рассматриваемого направления сыграла книга К. Белара «Цитологические основы наследственности» (1928, русский перевод 1934). Разделу, посвященному связи хромосом с наследственностью, предшествуют собственно цитологические главы, содержащие данные о строении ядра и цитоплазмы, о клеточном делении, оплодотворении и созревании половых клеток, о партеногенезе. Очень детально и в сравнительном аспекте рассматривается строение хромосом не только у высших позвоночных, но и у беспозвоночных, простейших и растений. Содержатся ценные данные, касающиеся индивидуальности и изменчивости хромосом, обмена фрагментами при кроссинговере, диминуции хроматина, патологии митоза. Книга Белара в течение долгого времени оставалась лучшей монографией по цитологии наследственности.
Постепенно, в связи с интенсивным развитием генетики, цитология наследственности превратилась в цитогенетику, история которой кратко изложена вместе с историей генетики (см. главы 13 и 24).
Во второй половине XX в. возникло несколько совершенно новых, весьма перспективных направлений исследований.
В первую очередь следует назвать цитоэкологию, изучающую роль клеточного уровня организации в приспособлении организма к условиям среды. В СССР это направление, тесно связанное с биохимией клетки и особенно с изучением свойств клеточных белков, получило широкое развитие в работах В.Я. Александрова и Б.П. Ушакова.
За последние 10–20 лет большое внимание привлекает изучение общей физиологии клетки и, в частности, закономерностей синтеза и расходования веществ, как участвующих в основных жизненных процессах, так и являющихся ее специфическими продуктами (секреты). К этому же кругу вопросов относится изучение восстановительных процессов в клетке, т. е. физиологической регенерации, обеспечивающей восстановление разрушенных или утраченных клеточных структур и веществ и совершающейся на молекулярном уровне.
Большое значение в цитологии приобрели проблемы детерминации, дифференциации и дедифференциации клеток. Они играют важную роль в эмбриональных клетках и различных категориях клеток, культивируемых вне организма (А. Де-Рейк, Дж. Найт, 1967; С.Я. Залкинд, Г.Б. Юровская, 1970).
Своеобразный раздел цитологии составила цитопатология — область, пограничная с общей патологией и сделавшая значительные успехи в последние десятилетия XX в. Термин «цитопатология» используется для обозначения отрасли биологии, в которой изучение общепатологических процессов ведется на клеточном уровне, и как система знаний о патологических изменениях отдельной клетки. Что касается первого направления, то после классических работ Р. Вирхова попытки свести сущность патологического процесса к изменению микроскопических и субмикроскопических структур предпринимались неоднократно. Много примеров подобного использования цитологического анализа для понимания патологических процессов в организме содержится в работах Р. Камерона (1956, 1959).
Второе направление может рассматриваться как чисто цитологическое. Оно ставит своей целью изучение патологии самой клетки и ее органоидов, т. е. морфологических, биохимических и физиологических отклонений от нормы, наблюдаемых при происходящих в клетке различных патологических процессах, независимо от их влияния на состояние ткани, органа или всего организма. Развитие этого направления связано прежде всего с накоплением данных об изменении клеток, происходящем вследствие их естественного старения, а также различных резких цитопатологических изменений, наблюдаемых при воздействии тех или иных неблагоприятных факторов (физических, химических, биологических) внешней среды. Особенно значительное развитие получило изучение патологических изменений под влиянием неблагоприятных воздействий на клетку в эксперименте и исследование механизма действия таких факторов. Эти исследования получили широкое развитие в первую очередь в радиобиологии, где всестороннее изучение реакции клетки на воздействие лучистой энергии возможно не только на клеточном или субклеточном, но и на молекулярном уровне.
Значительное развитие получила вирусная цитопатология, т. е. изучение реакции клетки (чаще всего клеток однослойных культур) на воздействие вируса. При этом удается не только проследить все этапы воздействия вируса, но и, пользуясь разнообразными методами современного исследования, выяснить реакцию самой клетки на вирусную инфекцию. Эти исследования имеют не только большое теоретическое значение (для решения проблемы взаимоотношения вируса и клетки), но важны и в практическом отношении, так как по характеру специфического действия вируса на клетки может быть с достаточной степенью достоверности установлена природа вируса, воздействующего в каждом конкретном случае. Диагностика вирусов по вызываемому ими эффекту является одним из наиболее распространенных методов прикладной вирусологии.
Несомненно, перспективным является изучение разных проявлений патологии митоза — повреждения хромосом, митотического аппарата, нарушения разделения клеточного тела (цитотомии). Ведущиеся в этом направлении исследования призваны помочь вскрыть не только нормальные механизмы этого важнейшего общебиологического процесса, но и некоторые стороны канцерогенеза и особенности раковых клеток. Возможно, здесь будет открыт путь к возвращению таких клеток в нормальное состояние.
