И. И. ШМАЛЬГАУЗЕН ОБ ОРГАНИЗМЕ КАК ЦЕЛОМ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ РАЗВИТИИ
В заключение этой главы остановимся на некоторых идеях И, И. Шмальгаузена, внесшего большой вклад в эволюционную морфологию, сравнительную анатомию и эмбриологию.
Вопросы об интегрирующих факторах онтогенетического и филогенетического развития до исследований Шмальгаузена совершенно не разрабатывались. Были лишь эпизодические высказывания многих авторов. Проблемой интеграции занимались физиологи, а эмбриологи особое внимание уделяли проблеме дифференциации. Однако форма и функция неразрывно связаны друг с другом и морфологические явления имеют и свою физиологическую сторону. Резко критикуя идеалистические построения Г. Дриша и других о целом как о чем-то предшествующем частям и определяющем до конца все свойства клеток, тканей и органов, Шмаль- гаузен дает строго научную, материалистическую интерпретацию понятия «целое» (см. гл. XIII). Он ставил и разрешал вопросы об историческом становлении взаимозависимостей, о возникновении и эволюции корреляционных систем.
Ни на одной стадии развития организм не есть мозаика час-, тей, органов или признаков. Организм на данной стадии развивается всегда как специфическое целое. Сложная система связей, т. е. корреляций, обусловливает развитие организма как целого.
Прогрессивное усложнение организации (как в филогении, так и в онтогенезе) означает дифференциацию целого и специализацию частей. Отдельные «части» приобретают свои самостоятельные функции. Однако любая специализированная часть связана с остальным организмом, и—подчеркивает Шмальгаузен — чем более специализирована часть, тем более она становится в зависимость от других частей организма, обеспечивающих выполнение основных жизненных функций всего организма (питания, дыхания, выделения и др.). Следовательно, «дифференциация и специализация неизбежно связаны с соподчинением частей, с интеграцией».
«... Любой орган имеет свои специфические функции. Однако, с одной стороны, эти функции подчинены всему организму в целом и, с другой стороны, они осуществляются через посредство функциональной деятельности составляющих данный орган тканей и клеток. Каждая высшая система контролирует и координирует работу низшей. В этом выражается и взаимосвязь циклов регуляции, которые не изолированы друг от друга, а соединены всегда входными и выходными каналами связи с другими регуляторными циклами. Вместе с тем в функциях высшей системы осуществляется не суммирование деятельности низших систем, а их интеграция. В каждой высшей системе проявляется своя качественная специфика, которая создается только организацией этой высшей системы. Поэтому мы и при рассмотрении формообразовательных систем должны учитывать уровень их интеграции»[5].
Центральной мыслью Шмальгаузена о закономерностях онтогенеза является следующая: «... движущие силы индивидуального развития создаются по мере дифференцировки зародыша в результате взаимодействия продуктов этой дифференцировки. Взаимодействие разных частей ведет к новым дифференцировкам и дальнейшим взаимодействиям. Устойчивость организации покоится не на прочности каких-либо структур, а на сложности системы взаимозависимостей (корреляций) и на регуляторном их характере. В результате этих взаимозависимостей организм развивается на всех стадиях как одно согласованное целое,.. Вместо прежнего, недостаточно определенного термина корреляция я употребляю теперь гораздо более выразительный русский термин «взаимодействие»1.
Из этой важной идеи вытекает много выводов, в частности отношение Шмальгаузена к школе Шпемана, данные которой изложены в настоящей главе. «Мы можем лишь условно говорить об индукторе и реакторе. В процессе взаимодействия они постоянно меняются местами.
Эмбриологам важно подчеркнуть, что Шмальгаузен говорил о корреляции не в статическом смысле сосуществования признаков, а о закономерностях в соотносительном их изменении.
Шмальгаузену было чуждо какое-либо одностороннее — химическое или иное — представление о корреляциях. Конечно, можно строить классификацию корреляций (взаимодействий) на основании различных критериев; например, по характеру связи — химические, физические и иные. Можно классифицировать взаимосвязи по характеру осуществляемых изменений (стимуляция, депрессия и т. п.) или по специфическим биологическим факторам онтогенеза, при посредстве которых реализуется данная взаимозависимость. Оговаривая, что нельзя провести твердые грани между разными типами корреляций, Шмальгаузен в 1938 г. предложил классификацию, не потерявшую значения и в настоящее время. Он говорил о геномных, морфогенетических и арготических взаимозависимостях.
Геномные зависимости могут осуществляться, по-видимому, непосредственно генами, через какие-то биохимические процессы, совершающиеся в клетках, в которых реализуется изменение; это зависимости не двух или более частей друг от друга, а от одного или нескольких связанных генов.
Огромное число таких корреляций, как мы видели, установлено школой Шпемана: хордомезодерма и развитие нервной системы из прилегающей эктодермы; преобразование эктодермы в наружную часть роговицы под влиянием хрусталика глаза; зачаток глаза определяет развитие хрусталика и т. д.
Шмальгаузен выделяет эргонтические корреляции, иначе — функциональные. Это соотношения между частями (например, органами), обусловленные функциональными зависимостями между ними. «При изменении одного элемента корреляционной пары его функция изменяется, и это изменение сказывается и в изменениях строения связанного с ним другого элемента. Я подчеркиваю, что здесь говорится не просто о зависимости в функциях, а о побочном формообразовательном эффекте этой зависимости»[7].
Эргонтические корреляции — это зависимости, устанавливающиеся через дифинитивные функции, характерные для различных органов уже сформированного организма. Примеры таких корреляций: зависимость между развитием нервных центров, нервов и развитием периферических органов; зависимости между развитием мышцы, нервов и кровеносных сосудов, снабжающих мышцу; зависимость между развитием мышцы и формированием скелетных частей, к которым эти мышцы прикрепляются, и т. п.
Различные типы корреляций характерны для этапов индивидуального развития. «Так как морфогенетические процессы сами приводят к новым соотношениям, новым связям, то они вместе с тем вносят такие изменения в процессе развития, которые вызывают новые морфогенетические процессы. Таким образом развертывается целая цепь взаимно обусловленных процессов формообразования» [8].
Как видим, анализ явлений дифференциации и детерминации, который был дан в настоящей главе, не противоречит высказываниям выдающегося естествоиспытателя.
В настоящей главе мы познакомились с большим количеством фактов, гипотез. Этим далеко не исчерпываются ни факты, ни гипотезы, относящиеся к проблеме детерминации. Отчасти этой проблемы мы касались, давая анализ ранних стадий развития зародышей (гл. IV, V и др.). В дальнейшем мы в сущности будем продолжать изучать центральную проблему эмбриологии почему развивается организм и почему происходит дифференциация.
Источник: Токин Б. П.. Общая эмбриология: Учеб, для биол. спец, ун-тов.—4-е изд., перераб. и доп. 1987
Еще по теме И. И. ШМАЛЬГАУЗЕН ОБ ОРГАНИЗМЕ КАК ЦЕЛОМ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ РАЗВИТИИ:
- 13.4. Организм как целое в историческом и индивидуальном развитии. Соотносительные преобразования органов
- ГЛАВА 8 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
- Часть II. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ И ТКАНЕЙ, НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
- 8.1. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ В БИОЛОГИИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
- 6.2. РЕАЛИЗАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ РАЗВИТИИ. МУЛЬТИГЕННЫЕ СЕМЕЙСТВА
- Глава 16. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
- Глава 3. Врожденное и приобретенное в индивидуальном развитии
- 5. Биосфера как организм
- 2. 2. 4. Живые организмы как среда обитания
- 18.7. ЦИКЛ РАЗВИТИЯ ПАРАЗИТОВ И ОРГАНИЗМ ХОЗЯИНА
- Живой организм как место обитания.
- 1.5. Учет организмов как специфический метод экологии
- Популяции как форма существования вилов живых организмов
- Часть III. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМОВ
- ЕЩЕ РАЗ О ДЫХАНИИ И ТАЙНАХ ЦЕЛОМА
- Основные этапы эволюции биосферы в целом
- Глава 2 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ УЧЕНИЯ О ПИТАНИИ РАСТЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИЕ АГРОХИМИИ КАК НАУКИ
- Индивидуальный и групповой отбор
- Индивидуальные различия.