Теория зародышевых пластов

Теория зародышевых пластов

Александр Ковалевский принес в науку о жизни свое замечательное исследование о развитии ланцетника, перебросил крепкий мост между позвоночными и беспозвоночными животными. Открытие это было равносильно выигранному крупнейшему сражению между противостоящими друг другу враждебными лагерями материалистов и идеалистов в биологии. Но одно сражение не приносит окончательной победы. Враги дарвинизма не думали складывать оружия. Один из таких противников дарвинизма, немецкий ученый Вейсман, еще в 1864 году на Гиссенском съезде естествоиспытателей и врачей сделал доклад о развитии насекомых (мух и комаров). Приехавший на съезд в Гиссен с острова Гельголанд Мечников впервые в своей жизни присутствовал на международном собрании ученых. Он слушал тогда антидарвинистские утверждения Вейсмана о том, что насекомые, вопреки всем законам, по которым развиваются другие живые существа, имеют свои, отличные от всех пути развития.

Теория Дарвина, утверждали Вейсман и его единомышленники, не распространяется на насекомых, у зародышей мух и комаров отсутствуют общие для всех животных зародышевые пласты. Что же это за эволюционная теория, если целый тип животных — насекомые — развивается не по общим дарвиновским законам? Антидарвинисты как знамя подняли «открытия» Вейсмана. Нужно было защитить дарвинизм, разбить его очередных противников. За эту работу и взялись Мечников и его друг Ковалевский.

Мечников все более приходил к убеждению, что разъяснения ряда труднейших спорных вопросов эволюции животных надо искать в наиболее ранних стадиях их развития, где ярче и осязательнее всего выступают общие черты, связывающие животных различных групп.

Илью Ильича поражала пропасть между высшими представителями простейших животных, с одной стороны, и низшими многоклеточными — с другой. Как произошел переход от одних к другим? Наука ничего определенного на этот вопрос ответить не могла. Существовали лишь гипотезы, построенные на основании изучения зародышевого развития различных животных. Прежде всего необходимо было выяснить подробности эмбрионального развития беспозвоночных животных, что и было выполнено Ковалевским и Мечниковым.

Благодаря этим работам стали известны общие черты первых стадий зародышевого развития многоклеточных животных. Все они, как беспозвоночные, так и позвоночные, проходят стадию, которая соответствует одноклеточному организму, ибо яйцо многоклеточных животных представляет собой одну клетку.

Процесс развития зародыша заключается в дроблении этой единственной клетки, напоминая размножение одноклеточных посредством деления. Но, в отличие от последних, сегменты яйцеклетки, получающиеся в результате ее деления, не расходятся, а образуют совокупность клеток (2, 4, 8, 16 и так далее), напоминающую тутовую ягоду.

Это первая стадия зародыша многоклеточных существ, так называемая морула. Клетки морулы постепенно раздвигаются. Так образуется полый шар в форме пузырька, содержащего внутри замкнутое пространство (первичную полость тела). Наружная поверхность пузырька состоит из одного слоя клеток. Эта стадия развития зародыша называется бластулой. Дальнейшее деление клеток бластулы приводит к образованию двух зародышевых пластов: внешнего (эктодермы) и внутреннего (энтодермы), между которыми позже обособляется третий пласт (мезодерма). Из эктодермы в процессе роста зародыша образуются кожные покровы, нервная система, органы чувств. Из энтодермы вырастают некоторые внутренние органы: печень, поджелудочная железа и другие. Из мезодермы образуются мускулатура, хрящи, кости, органы выделения — почки, мочевой пузырь.

Ковалевский открыл один из способов образования энтодермы, до тех пор неизвестный в эмбриологии. Двуслойный зародыш, образуется из однослойного (бластулы) впячиванием клеток шара внутрь полости. Это напоминает резиновый мяч, из которого выпущен воздух, он спался, и часть его поверхности вмялась в другую. В результате перед нами нечто похожее на чашу с двойными стенками. Позже ученый Геккель назвал открытый Ковалевским двуслойный зародыш гаструлой.