Жизнь науки - С. Капица

С тех пор как стали применять микроскоп для изучения строения растений, неизбежно должна была броситься в глаза простота структуры растений по сравнению со структурой животных. В то время как растения оказались целиком состоящими из клеток, элементарные части животных были крайне многообразны, и многие из них, казалось, с клетками ничего общего не имеют. Это гармонировало с давно установившимся взглядом, что рост животных, ткани которых снабжены сосудами, существенно отличен от роста растений. Элементарным частям растений, растущим без сосудов, приписывают самостоятельное существование, их рассматривают в некоторой мере как индивидуумы, которые в свою очередь составляют все растение в целом, между тем как для элементарных частей животных подобного не допускают. Таким образом устанавливалась существенная разница в отношении характера роста и основных сил, его обусловливающих.

Между тем вскоре выяснилось, что у животных встречаются ткани, растущие без сосудов. Так, во-первых, обстоит дело при образовании яйца и на ранних стадиях развития зародыша вплоть до образования крови; во-вторых, в некоторых тканях взрослых организмов, например, в эпидермисе. В отношении яйца, где проявляются несомненные признаки действительной жизни, все физиологи единогласно признавали, что в нем имеет место рост, подобный росту растений. Это сходство с растением заключалось в росте частей яйца без участия сосудов; форма и характер развития элементарных частиц были при этом несущественны. Однако, исходя из аналогии с яйцом, не считали возможным говорить о сходстве с растением в росте элементарных частей тех тканей взрослого организма, в которых нет сосудов; наоборот, получил' широкое распространение взгляд, согласно которому эти ткани происходят и растут путем секреции с поверхности организованных тканей. В качестве примеров приводили эпителий, хрусталик и т.д. Эта точка зрения сохранилась даже и тогда, когда структура упомянутых тканей была уже точнее изучена. Даже когда было признано, что рост составных частей яйца происходит по типу роста растений, все же не было преодолено постулированное положение о существенных отличиях в росте тканей, содержащих сосуды.

В 1837 г. был сделан очень значительный шаг вперед тем, что был доказан действительный рост элементарных частей эпителия без сосудов...

Кроме того, исследователи уже неоднократно отмечали сходство формы некоторых животных образований с растительными. Так, часто упоминалось о тесно друг к другу прилегающих животных клетках или просто шарах, дающих картину, которая напоминает клеточную ткань растений. Валентин (Nova acta N. с. vol. XVIII, р I, 96), описывая ядро клеток эпидермиса, отметил, что это последнее напоминает nucleus, который встречается в растительном царстве в клетках эпидермиса, пестика и т.п. Но такие сопоставления ни к чему не привели, потому что & них шла речь лишь об отдельных случаях сходства формы у образований, облик которых может быть весьма разнообразен.

Шлейден исследовал способ развития растительных клеток и дал прекрасное по своей ясности описание этого процесса. Эта прекрасная работа впоследствии была напечатана во 2-й тетради Мюллеровского архива за 1838 г. Он установил, что при образовании растительных клеток, в зернистом веществе вначале появляются резко очерченные зернышки, вокруг которых затем образуются клеточные ядра (цитобласты), представляющие собой нечто вроде зернистого сгустка вокруг этих зернышек. Цитобласты растут некоторое время, потом на них выступает нежный прозрачный пузырек — молодая клетка. Таким образом, молодая клетка вначале сидит на цитобласте, как часовое стекло на часах, затем она растет и принимает большие размеры. Шлейден сообщил мне

о результатах своих исследований еще до опубликования их, в октябре 1837 г. Еще до того мною было подмечено сходство в строении хорды (об этом упоминал уже и И. Мюллер) и жаберных хрящей личинок лягушек с растительными клетками. Никаких выводов из этого, однако, сделать не удалось. Но открытия Шлейдена вызвали к жизни дальнейшие исследования в ином направлении.

В исследованиях Генле, Тюрпэна и Дюмортье сходство с растениями изученных животных тканей (эпителия и печени улиток) усматривалось, во-первых, в том, что рост элементарных составных частей этих тканей происходит без участия сосудов, частично свободно в жидкости, или даже они растут заключенными в другой клетке. Во-вторых, эти элементарные частицы, которым свойствен рост без участия сосудов, представляют собой клетки подобно растительным клеткам, снабженные своеобразной стенкой. Когда это было доказано, можно было с полным основанием сопоставить эти клетки с клетками растений подобно тому, как сопоставлены различные формы животных клеток, например, зародышевые пузырьки, кровяные тельца, жировые клетки, объединяемых единым естественноисторическим понятием клетки.

Таким образом, положение вещей в начале моих исследований было следующее. Элементарные части организмов являли великое многообразие формы; многие из них оказались сходны друг с другом, и это позволяло различать на основании большего или меньшего сходства между ними группы волокон, клеток, шаров и т.п., причем в каждом из этих подразделении можно было найти опять-таки различные виды. Подобно тому как клетки вообще отличаются от волокон, следовало признать, что и в отдельных видах клеток, равно как и в отдельных видах волокон, есть различия, только в меньшей степени. Казалось, между этими формами нет ничего общего, за исключением того, что они растут путем прибавления новых молекул к уже имеющимся и что это живые элементарные части. До тех пор, пока эпителиальные клетки рассматривались как секреция организованной материи, не было возможности сопоставить их, хотя бы и в таком смысле, с живыми элементарными частями. В том, как молекулы соединяются в элементарные части, казалось, не было ничего общего. В одном случае молекулы соединялись* образуя один род клеток, в другом — другой, в третьем случае они образовывали волокно и т.д. Для физиологически отличных элементарных частей, казалось, не было общего принципа развития. Подобно тому как приходилось признавать, что развитие клетки и развитие волокна подчинено различным законам, приходилось также признавать, что и отдельные роды клеток и отдельные роды волокон также разнятся между собой, хотя и в меныпей степени. Поэтому клетки, волокна и т.д. являлись лишь естественноисторическим понятием. Из данпых о способе развития одного рода клеток нельзя было делать вывода относительно-развития другого рода клеток. Впрочем, таких попыток и не было, хотя и были известны существенные моменты процесса развития некоторых видов клеток, например, кровяных клеток и яйца. Вышеупомянутые исследования, хотя и констатировали существенный факт роста без сосудов, ничего не изменяли в положении вещей. Исследования эти ие преследовали цели доказать путем сопоставления животных и растительных клеток единство принципа развития физиологически различных элементарных частей, и потому названные ученые и могли ограничиться приведенными исследованиями.

Открытия Шлейдена дали более ясное представление о процессе развития клеток растений. Процесс этот отличается характерными моментами, вполне позволяющими провести сравнение с животными клетками в отношении сходства их процесса развития. Я сравнил в этом смысле метки хрящей и спинной струны с клетками растений; между ними оказалось полнейшее соответствие. Открытие, легшее в основу моего исследования, заключалось именно в познании принципа, проявлявшегося в том, что две физиологически различные элементарные частицы развиваются одинаковым образом. Из вышеизложенного вытекает, что если в этом смысле утверждать соответствие двух видов клеток, то приходится признать для всех, даже самых различных, элементарных частей один и тот же принцип развития именно потому, что прочие элементарные части и (клетка, хотя и в иной степени, но так же разнятся между собой, как различны друг от друга две клетки. Следовательно, и принцип развития этих последних только в том случае может быть одинаков, если он свойствен также и прочим элементарным частям. Именно это утверждение и было высказано мною, лишь только я убедился в такого рода соответствии хрящевых клеток с клетками растений.

Дальше уже было легко приложить установленный принцип и к остальным тканям, так как именно этот принцип позволял предугадать законы их развития. Фактическое наблюдение полностью подтвердило сделанный в отношении других тканей вывод. Что же касается элементарных частей тканей, снабженных сосудами, то этот принцип не должен был обязательно здесь проявляться. Этим элементарным частям не приписывали самостоятельной жизни; иными словами, предполагалось что тут действуют иные основные силы роста и, следовательии, тут, не нарушая значения упомянутого принципа, можно было допустить действие совершенно иных законов развития. Однако, как ни мала была вначале вероятность, что и в этом случае принцип этот найдет себе применение, все же наблюдения вскоре показали, что наличие сосудов отнюдь пе обусловливает каких-либо особенностей роста; оно вызывает лишь некоторые различия, которые могут быть объяснены как следствие более равномерного распределения питательной жидкости и связанной с этим циркуляцией, облегчающей обмен веществ, и, наконец — большей способности животной субстанции к всасыванию. Так, и путем наблюдения было установлено, что существует общий принцип развития для элементарных частей всех организмов. Правда, уже давно было известно, что все ткани возникают из зернистой массы; но то, что эти зернышки находятся в прямой связи с позднейшими элементарными частями и притом в какой,— было известно лишь для некоторых элементарных частей; к тому же способ развития этих последних представлялся столь различным, что единства в этом не усматривали, да оно и не moimio быть усмотрено. Единообразие принципа развития заключается преимущественно в одинаковом возникновении самих зернышек, а возникновение это было известно, поскольку под зернышками или зернистой массой подразумевали то цельные клетки, то клеточные ядра, то зернистые субстанции образующиеся наподобие химических осадков и не находящиеся ни в какой связи с элементарными частями организмов.