История биологии с начала XX века до наших дней - [164]

Переход к генетическим исследованиям на микроорганизмах явился крупнейшим шагом вперед в изучении генетических проблем. Новые объекты исследования обладали тем преимуществом, что они давали огромные популяции, чрезвычайно быстро размножались, имели предельно простой генетический аппарат (их хромосомы состоят из одной молекулы ДНК), у них были четкие, хорошо селекционируемые мутанты. С развитием экспериментов на микроорганизмах генетика перешла на молекулярный уровень исследований, принесших разгадку многих тайн организации живого.

Глава 14 Аналитическая и экспериментальная эмбриология

Эмбриология последней четверти XIX в. характеризуется появлением новых проблем. Описательная эмбриология предшествующего периода была в состоянии ответить на вопрос «как» — проследить, иногда вдаваясь в очень тонкие детали, последовательность изменений отдельных частей и органов развивающегося зародыша. Сравнительно-описательный метод использовался, кроме того, для выяснения филогенетических отношений. Однако такой путь исследования не давал возможности ответить на вопрос «почему», т. е. выяснить условия и вскрыть причины отдельных процессов, из которых складывается сложная картина эмбрионального развития. Здесь нужны были другие методы — описательно-аналитический и, особенно, экспериментальный.

Путь анализа и эксперимента, приводящий к расчленению сложных явлений на составляющие их частные процессы, давно уже завоевал права гражданства в науках о неорганической природе — физике и химии, а среди биологических наук — в физиологии. В науке о наследственности — генетике — этот путь был намечен в исследованиях Г. Менделя. Для изучения индивидуального развития, в котором особенно отчетливо обнаруживается гармоничная целостность организма, аналитический и экспериментальный методы первоначально казались неприменимыми. Считалось, что расчленение морфологического целого на составляющие его компоненты должно привести к исчезновению самого существенного, чем характеризуются живые организмы в отличие от тел неживой природы.

Эти скептические и совершенно лишенные основания соображения высказывались до недавнего времени даже тогда, когда на путях аналитического и экспериментального изучения эмбрионального и постэмбрионального развития были достигнуты существенные успехи, когда этими методами удалось выяснить новые, ранее неизвестные стороны формообразовательных процессов в онтогенезе. Попытки теоретического обобщения полученных таким образом результатов действительно натолкнулись на трудности, которые не удавалось преодолеть на том методологическом уровне науки об индивидуальном развитии, на котором исследователям представлялся выбор лишь между преформистским механистическим и эпигенетическим виталистическим взглядами на живую природу.

«Органообразующие участки зародыша».

В 1874 г. вышла небольшая книга немецкого анатома и эмбриолога В. Гиса «Форма нашего тела и физиологическая проблема ее возникновения». Появлением этой книги датируется начало аналитического направления в эмбриологии. Гис утверждал, что топография органов позднего зародыша и развившегося из него сформированного организма является следствием закономерного расположения зачатков этих органов на ранних эмбриональных стадиях.

Вильгельм Гис. 1831–1904.

Имея в виду зародышевый диск куриного зародыша, Гис писал: «С одной стороны, каждая тонка в эмбриональной области зародышевого диска должна соответствовать будущему органу или части органа, и, с другой стороны, каждый орган, возникающий из зародышевого диска, имеет предобразованную закладку в каком-либо пространственно определимом участке плоского диска… Материал для закладки существует уже в плоском зародышевом диске, но морфологически он не отчленен и потому как таковой непосредственно не обнаруживается. На пути ретроспективного прослеживания мы должны прийти к тому, чтобы и в периоде, когда морфологическое расчленение неполно или когда его нет совсем пространственно определить место каждой закладки; желая быть последовательными, мы должны распространить это определение и на только что оплодотворенное яйцо. Принцип, согласно которому зародышевый диск содержит предобразованные в распластанном виде закладки органов… я называю принципом органообразующих участков зародыша… Все закладки, имеющиеся в зародышевом диске, растут, но их рост происходит без соответствия с первоначальным отношением размеров; одни растут быстрее, другие медленнее, одни перестают расти раньше, другие позже, и в результате того, что каждая из них растет в меру присущего ей особого закона, будущие органы отличаются от первичных закладок не только по взаимному расположению, но и по относительной массе. Этот важный принцип мы называем принципом неравномерного роста»[104].

Сложные формообразовательные процессы Гис стремился объяснить неравномерным ростом, изгибаниями клеточных слоев зародыша, а в конечном счете сводил все эти изменения к игре механических сил. В сентябре 1867 г. А.О. Ковалевский в письме к И.И. Мечникову сообщал, что проездом из Парижа в Триест он был в Базеле у Гиса и видел его препараты. К теоретическим выводам Гиса Ковалевский отнесся с осторожностью: «Он (Гис) старается все процессы объяснить механически, и много весьма удачных выводов, но и увлечения также немало; у него введены даже формулы, сделаны модели из воску, и разные приспособления он объясняет при посредстве гуттаперчевых трубок и пластинок»