ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ

  Экспериментальные методы начали использоваться в эмбриологии и зоологии с середины XVIII в. Л. Спалланцани занимался искусственным осеменением собаки. Р. А. Реомюр разрабатывал вопросы инкубации куриных яиц и в 1749 г.

выпустил книгу «Об искусстве выводить цыплят». А. Трамбле обессмертил свое имя опытами на гидрах; в 1744 г. вышли его знаменитые «Мемуары о пресноводных полипах». Однако это были лишь эпизоды на фоне описательной эмбриологии, каковой она являлась до конца прошлого столетия. Эмбриология долгое время отвечала на вопрос: как происходит развитие? По мере успехов эмбриологии и всей науки о жизни исследователи все более настойчиво ставили вопрос: почему развитие происходит так, а не иначе? В. Ру принадлежит честь основания экспериментального направления в эмбриологии, названного им механикой развития организмов. Одновременно с ним некоторые другие ученые стали использовать различные экспериментальные методики в своих исследованиях. Е. Пфлюгер, например, в 1883 г. изучал действие силы тяжести на развитие яйца лягушки. Вскоре начали экспериментировать Г. Дриш, Ж. Лёб и многие другие. В 1883 г. В. Ру провел исторический опыт, имеющий целью выяснить, как происходит развитие одного из бластомеров яйца лягушки в случае умерщвления другого на двухбластомерной стадии развития (см. гл. XI). Увлеченный каузально-аналитическим методом (выяснением причин развития), В. Ру основал в 1883 г. специальный журнал, ставший идейно-научным и организационным центром для эмбриологов экспериментального направления всех стран. В новом журнале, с первых его номеров, начали сотрудничать Т. Морган — один из основателей современной'генетики, Э. Вильсон и Т. Бовери—виднейшие цитологи, Ж. Лёб и Р. Лилли — создатели физико-химического направления в биологии, Г. Шпеман — автор оригинальной теории индивидуального развития — теории организационных центров, Г. Дриш, которому эмбриология обязана' выдающимися экспериментами по изоляции бластомеров, и др. (впоследствии Дриш встал на ложную позицию в области философии, возглавив неовиталистическое направление).
В разных главах настоящей книги дано изложение исследований и направлений основных школ экспериментальной эмбриологии XX в. Как и в любой науке, прогресс в эмбриологии определялся созданием новых гипотез и теорий, открытием новых методик и развитием смежных областей знаний. Начиная с 1940 г. большую роль стали играть электронно-микроскопические исследования. Для прослеживания судьбы тех или иных бластомеров, для изучения передвижения клеточного материала в ходе развития важное значение имела разработанная В. Фогтом методика меток, наносимых витальным красителем на отдельные части зародыша. Эта методика дала возможность выяснить процессы гаструляцик у амфибий и других животных.
Исключительное значение, притом все возрастающее в наше время, имели разработка методик культивирования тканей и зачатков органов вне организма, соответствующие способы хирургии, подбор питательных сред, способы их стерилизации. Многие ученые — Ж. Лёб, А. Каррель, Н. Г. Хлопин, Э. Вольф, У. Фелл и др. — внесли большой вклад в науку о культуре клеток, тканей и органов вне организма. Однако честь открытия метода тканевых культур принадлежит Р. Гаррисону.
Наибольшее влияние на экспериментальную эмбриологию в XX в. оказала школа Г. Шпемана, предложившего свою теорию индивидуального развития (см. теорию организационных центров в гл. XI) и разработавшего прекрасные методики микрохирургии на зародышах: снятие оболочек яиц животных, пересадка частей одного зародыша другому, изготовление благоприятной жидкой среды для развития и др. Школа Шпемана дала эмбриологии много фактов о взаимозависимости «частей» развивающегося зародыша (см. гл. XI). Влияние работ Шпемана было значительным до 40-х годов нашего столетия. Особенно большое значение для эмбриологии имели работы учеников Шпемана — Г. Мангольд и И. Гольтфретера.
Исключительная роль в развитии эволюционной эмбриологии принадлежит отечественным эмбриологам Д.

П. Филатову и П. П. Иванову. Воспитанные на традициях эволюционной морфологии, они явились создателями школ, влияние которых не ослабевает со временем. Д. П. Филатов сделал важные открытия, касающиеся развития органа слуха и глаза у позвоночных, разработал свои методики микрохирургии, а главное — положил начало сравнительной экспериментальной эмбриологии.
Ученик Филатова В. В. Попов своими исследованиями на функционирующих глазах развивающихся позвоночных и на зачатке внутреннего уха обосновал функциональное направление в экспериментальной эмбриологии. Было установлено, что различные условия освещения влияют на функциональное состояние сетчатки, а это отражается на ее способности к «индукции» роговицы и на контроле за ростом и дифференциацией хрусталика. Попов считает доказанным влияние на процесс онтогенеза «условного раздражения» (сочетание светового раздражения как «индуктора» нового хрусталика с вибрационными раздражениями).
Формативные связи и взаимные влияния между частями развивающегося организма — важнейший и неотъемлемый раздел в современных эмбриологических исследованиях. Ученые продолжают исследования индукционных взаимодействий частей развивающегося организма.
Особое направление исследований в эмбриологии берет свое начало от работ Г. Дриша, который попытался осмыслить и объяснить явления эмбриональных регуляций, развития частей зародыша в новую особь, в новый полноценный организм того же вида животного или растения. Объяснение этим процессам не могло быть дано на уровне близкодействующих зависимостей, например индукционных взаимодействий или геномных регуляций. Тре- бавались гипотезы, исходящие из представлений о наличии в целом организме или его частях интеграционных механизмов, поддерживающих определенное состояние целостности. Эти очень важные для эмбриологии направления исследований привели к формулированию представлений о полях (А. Г. Гурвич, Н. К. Кольцов, Е. Гиено и др.), физиологических градиентах (Ч. Чайлд) или градиент-полях. Позднее стали разрабатываться более частные вопросы эмбриональных и постэмбриональных регуляций, такие, как, например, «плюс-минус взаимодействия» М. М. Зава- довского, многочисленные работы о гормональных регуляциях гаметогенеза, эмбриогенеза, метаморфоза, регенерации и других морфогенетических процессов.
Особое место в эмбриологии занимают исследования вегетативного и бесполого размножения (в особенности у растений), а также восстановительного морфогенеза. Начиная с Р. Реомюра и А. Трамбле, выполнивших в первой половине XVIII в. первые работы по регенерации, исследования восстановительных морфогенезов интенсивно развивались с привлечением широкого круга объектов. Преобладание преформистских идей в объяснении регенерационных способностей животных породило в это время довольно распространенное направление исследований, а именно проведение повторных ампутаций (например, восстановившихся конечностей или отделов тела) для выяснения того, сколь много запасных зачатков имеется в теле регенерирующего животного. В XIX в. под влиянием творчества Ч. Дарвина восстановительные процессы стали изучать с позиций их значения для прогрессивной эволюции вида (Т. Морган, А. Вейсман, Г. Пржибрам).
Во второй половине XIX в. сформировались экспериментальная ботаника и физиология растений. Регенерационные процессы, в особенности при черенковании, стали одними из главных предметов исследования ботаников этого профиля (Г. Фёхтинг, К. Гёбель, Ф. Ваккар, И. Сакс, Г. Клебс и др). Большой вклад в развитие регенерационных исследований внесли советские биологи (П. П. Иванов, Э. Е. Уманский, Л. Н. Жинкин, М. А. Воронцова, Л. Д. Лиознер и многие другие исследователи).
Экспериментальная эмбриология бурно развивается во многих странах в связи с прогрессом всего естествознания и представлена многими оригинальными школами.

Еще по теме ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ:

1. Методы экспериментальной эмбриологии
2. Глава 14. АНАЛИТИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭМБРИОЛОГИЯ
3. Токин Б. П.. Общая эмбриология: Учеб, для биол. спец, ун-тов.—4-е изд., перераб. и доп, 1987
4. Теория типов в эмбриологии
5. 8-11* Пример связи эмбриологии и палеонтологии
6. Развитие экспериментальной экологии
7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ У БАБОЧЕК
8. 5-9* Экспериментальная эволюция у бактерий
9. 4.2. Экспериментальное изучение отбора
10. 5-12. Экспериментальная эволюция. Наследование приобретенных свойств
11. 5-9. Экспериментальная эволюция. Подходы иных биологов
12. 5-10. Экспериментальная эволюция. Модели размножения
13. 5-11. Экспериментальная эволюция. Аршавский, доминанта и стресс
14. методика экспериментальных исследований АГРЕГАЦИИ ПОЧВЕННЫХ ЧАСТИЦ
15. 4.2. Основные направления изучения элементов мышления у животных. Экспериментальные модели
16. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА КИНЕТИКИ ФОРМИРОВАНИЯЛЕСНОЙ ПОДСТИЛКИ В ОСУШЕННОМ СОСНЯКЕНИЗИННОГО ТИПА ЗАБОЛАЧИВАНИЯ