МЫСЛИМОЕ СОЗДАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ «ПОЛЕЙ»


Любая конструкция поля, основанная на предположении об одном якобы «решающем» факторе формообразовательных процессов, в лучшем случае односторонне отразит индивидуальное развитие. При меняющихся состояниях целостности, изменениях во взаимоотношениях частей вступают новые и новые механизмы интеграции. Претензии на описание и тем более анализ любого формообразовательного процесса исходя из какой-либо одной конструкции поля или градиента иллюзорны.
Возможно и необходимо создать ряд теорий полей, отражающих различные стороны явлений интеграции: это могут быть поля электрических потенциалов, поля лучистой энергии, продуцируемой клетками, поля адгезии, поля денатурации белков, поля свойств мембран, поля межклеточных субстанций и т. д. Эти поля могут способствовать углублению понимания развивающегося

организма как целого. Здесь следует напомнить высказывания эмбриологов разных направлений о клеточном поле.
Уже упоминались гипотезы Н. К. Кольцова, Дж. Гекели и Г. де Бера, П. Вейса и др. Теория физиологических градиентов
Ч.              Чайлда может быть названа теорией поля. Пространство, занятое организмом, представляет собой поле, скаляром которого является физиологическая активность, а градиентами — оси тела (П. Г. Светлов). Поле и градиент — сопряженные понятия, оба связаны с представлением о целостности организма, его интеграции (И. А. Аршавский).
Теория поля Чайлда может быть названа (в соответствии со взглядами Аршавского) теорией динамики целостности развивающегося организма. Количественные различия в уровне метаболизма, или градиенты, мыслятся как простейшие системы, определяющие интеграцию таких организмов, у которых в эволюции еще не выработались или находятся в примитивном состоянии интеграционные механизмы другого порядка.
П. Г. Светлов — единственный эмбриолог, обосновывающий необходимость введения в эмбриологию таких физиологических понятий, как раздражение, возбуждение, торможение. Он говорит о химическом взаимодействии частей развивающегося организма, о возможном выделении клетками веществ, которые могут . морфогенетически воздействовать на другие клетки или зачатки или на организм в целом. Таковы гормоны — вещества, вызывающие эмбриональную индукцию, химические воздействия нервной системы. По Светлову, влияние веществ одной части зародыша на другую можно рассматривать как влияние раздражителей, которые могут и не быть компонентами метаболизма. Много доказательств его правоты можно найти в фактах эмбриологии. Таковы, например, факты, обнаруженные Г. А. Бузниковым и Т. Густафсоном, касающиеся медиаторов и их роли на ранних этапах эмбрионального развития. Вводя в круг рассмотрения явлений развития возбуждения и торможения, нет надобности ограничиваться целостным изучением объекта на клеточном уровне:              передача раз
дражений от клетки к клетке у безнервных многоклеточных организмов (в частности, у растительных) хорошо известна. Ясно, что возбуждаться и тормозить могут и зачатки органов, и области тела, и весь зародыш в целом. Автор предлагает радикально реформировать эмбриологию, настаивая на том, чтобы она не чуждалась физиологии. Поле Светлова — это такой надклеточный фактор, который возникает и определяется на основе жизни клеток, их взаимодействия. С его точки зрения в основе всякой теории развития должны лежать три главных принципа: целостность организма на любой стадии его развития; представление о развитии как о реактивном процессе и принцип фаз или периодичность любого морфогенетического процесса.
В заключение остановимся на взглядах К. Уоддингтона, который сдержанно и скорее скептически относится к использованию понятия поля в эмбриологических исследованиях. Он считает, что «...биологи не смогли придумать ничего лучшего, как постулировать наличие морфогенетического поля, которое определяет облик образуемой структуры. Слово «поле», разумеется, представляет собой расплывчатое понятие. В его обычном смысле оно означает, что внутри участка развивающейся структуры действует какая-то сила (или простой ряд сил), правильно распределяющаяся в пространстве. В случае биологических явлений трудность заключается в том, чтобы определить что это за сила»[24].
«Мы знаем очень мало о материальной природе причинных агентов тех процессов, для объяснения которых мы употребляем термин «поле»[25].
Появление в эмбриологии гипотез о полях, градиентах или градиент-полях следует рассматривать как неизбежный результат того, что морфогенетические процессы не могут быть поняты только на путях аналитических исследований. Рассмотрение развивающихся зародышей как целостных систем требует особых методов и особых моделей для их описания и объяснения. И в современной эмбриологии создаются понятия о ближайших и дистанционных контролирующих механизмах (Т. Ямада), о позиционной информации (Л. Вольперт) и связанных с ней двумерных моделях органных полей (П. Френч и Б. Брайент). Последние с успехом используются для анализа регуляционных процессов, совершающихся в имагинальных дисках насекомых и для объяснения особенностей восстановительных процессов после разных типов повреждения конечностей членистоногих и амфибий.
Концепция позиционной информации Вольперта основывается на предположении о существовании в развивающемся организме градиента некоего морфогена — гипотетического вещества, влияющего на развитие той или иной структуры. Морфоген распространяется между определенными точками отсчета. Процесс «усвоения» клетками информации о своем положении назван Вольпер- том спецификацией. В зависимости от характера предшествующей дифференцировки клетки «интерпретируют» позиционную информацию в конкретные структуры («паттерны») того или иного органа.
Природа и само существование «морфогенов» остаются пока еще очень неясными, так же как и природа индуцирующих агентов, о которых говорилось в связи с анализом теории организаторов Шпемана.
В последние годы делаются попытки создания новых концепций векторных полей, влияющих на морфогенезы. В основу этих

концепций кладутся представления математиков об устойчивых и неустойчивых структурированных процессах. Для анализа гради- ентно и волнообразно распространяющихся морфогенетических процессов используют, в частности, модели математика А. Тьюринга, которые объясняют, на основе каких взаимодействий абстрактных веществ в физико-химическом процессе могут возникать диссипативные процессы. Предложенные им ' уравнения могут быть использованы для объяснения возможных механизмов образования, например мезодермальных сомитов, позвонков, периодически повторяющихся рисунков или структур на поверхности тела и т. п. В качестве взаимодействующих веществ в развивающихся системах называют гипотетические активаторы и ингибиторы, могущие влиять на развитие какого-либо конкретного признака. Эти идеи близки к гипотезе С. Роуза (1952) об ингибиторных размежеваниях, согласно которой раз возникшая структура выделяет фактор, тормозящий развитие аналогичной структуры по-соседст- ву с ней.
Делаются попытки приложения к онтогенезу синергетики (К. Хакен,-1980)—научного направления, развивавшегося на основе математической теории динамических систем. Создаются различные модели, объясняющие скачкообразные эмбриологические процессы, а также предлагаются гипотезы «параметрического» управления онтогенезом (Л. В. Белоусов, Д. С. Чернявский, Г. И. Соляник, 1985). В этой теории в основу разделения регулирующих факторов на устойчивые и динамические" кладется временная иерархия морфогенетических процессов.
Таким образом, в связи с прогрессом математики в области топологии, поведения и управления различными динамическими системами и т. п. создаются возможности для более адекватного описания ряда эмбриологических событий в их нерасчлененном состоянии.
Анализ разных теорий поля не убедил нас в необходимости признать какую-либо из них теорией индивидуального развития, могущей удовлетворить эмбриолога. Мы могли лишь убедиться в том, что понятие поля не является случайным. Вне зависимости от методологии исследователей оно отражает тот очевидный факт, что любые представления о зародыше как мозаике частей, как сумме бластомеров и т. д. несостоятельны, что организм на любой стадии развития так или иначе интегрирован, представляет целостную систему.
<< | >>
Источник: Токин Б. П.. Общая эмбриология: Учеб, для биол. спец, ун-тов.—4-е изд., перераб. и доп. 1987

Еще по теме МЫСЛИМОЕ СОЗДАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ «ПОЛЕЙ»:

  1. Втотеза образования магнитных полей планет
  2. Взаимодействие эфирных полей тел. Эффект Казимира
  3. Болезни, общие для нескольких видов животных
  4.    Болезни, общие для нескольких видов животных
  5. Почвы зоны и опытных полей
  6. Влияние лесных полос на микроклимат полей
  7. ПАТОМОРФОЛОГИЯ и ЦИТОПАТОЛОГИЯ ПРИ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЯХ, ОБЩИХ ВСЕМ ИЛИ НЕСКОЛЬКИМ ВИДАМ ЖИВОТНЫХ
  8. Создание газона
  9. Создание малинников
  10. История создания антигельминтиков
  11. Создание кулис
  12. ЧЕТВЕРОРУКИЕ СОЗДАНИЯ
  13. Создание органического вещества. 
  14. СОЗДАНИЕ РЕГИОНАЛЬНОГО БАНКА ДАННЫХ РЕСУРСОВТОРФЯНО-БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ
  15. 17.2. СОЗДАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ РЫВ
  16. Изучение биологически активных соединений — ферментов и антибиотиков. Создание новых методов
  17. Способы создания медовиков для сбора меда
  18. Создание теорий химического строения, жиров, углеводов и белков