Рост или развитие. Клетка — основа развития


РОСТ ИЛИ РАЗВИТИЕ?

В самом деле, если рассматривать развитие животного или ребенка после рождения, то оно уже не кажется таким непонятным и таинственным. Рост — это простое увеличение того, что уже было раньше. Маленькие части организма: голова, нос, рот, уши, глаза, руки, ноги — растут, становятся большими. Может быть, и до рождения развитие заключается только в росте? Возможно, что в яйце до начала развития заключен совсем маленький, не видимый простым глазом зародыш, который развивается и становится из маленького, невидимого большим и поэтому видимым. К такому выводу пришли некоторые ученые в конце XVIII в. Зародыша до начала развития в яйце не видно, говорили они, но он существует, вернее, предсуществует в виде крохотного, невидимого существа, которому нужно только подрасти, чтобы стать видимым. Выходило, таким образом, что зародыш существует в яйце до начала развития, а не формируется во время развития. Эта теория, следовательно, пыталась представить развитие только простым ростом якобы ранее существовавшего, но невидимого зародыша. А опыт убеждал многих ученых, что в процессе развития образование нового и увеличение того, что уже имелось, не одно и то же. Это две стороны развития. Вольфу еще долго пришлось изучать происходящие в насиженном курином яйце изменения, чтобы понять эту важную истину и опровергнуть ошибочную теорию.

Вольф был терпеливым и исключительно настойчивым человеком. К тому же он был вооружен микроскопом — слабеньким, не совершенным, но все же позволяющим видеть многое, не видимое простым глазом. Ученый видел то, что ускользало от глаз его предшественников. А самое главное, он был одержим великой страстью, свойственной каждому настоящему ученому, — страстью к раскрытию истины. Вот почему ему посчастливилось выяснить одну из самых занимательных историй из жизни природы — историю развития куриного зародыша. Правда, эта история далеко еще не дописана и сотни ученых во многих странах мира изучают зародышевое развитие — эмбриогенез, выясняя его законы. Но Вольфу удалось прочитать самые важные страницы этой истории.

Зародышевое развитие действительно заключается в превращении простого в сложное —вот главный закон развития, открытый Вольфом. Для названия этого закона Вольф взял слово, предложенное еще древнегреческими учеными: эпигенез, что означает развитие путем прибавления нового.

И в самом деле, в насиженном яйце Вольф усмотрел то, чего не заметили и не поняли все его предшественники: постоянное возникновение заново и присоединение к ранее развившимся все новых и новых частей зародыша.

В ненасиженном курином яйце место развития зародыша обозначено маленьким белым пятнышком на поверхности желтка. Его нетрудно увидеть в яйце, выпущенном из скорлупы на блюдечко. Видели его и предшественники Вольфа. Они дали ему название «зародышевого пятна». Ученые думали, что в нем заключен крохотный невидимый зародыш. Вольф внимательно наблюдал это пятнышко под микроскопом, но не нашел в нем ничего, кроме скопления мелких шаровидных зернышек. Из этого скопления зернышек и начинается развитие.

Мы не знаем, насколько отчетливо Вольф представлял себе их природу. Но современная наука твердо установила, что эмбрион развивается путем размножения клеток.

Это первая и самая любопытная страница в истории развития зародыша. Ее не так легко прочитать, потому что размножение клеток в курином яйце начинается тогда, когда оно еще находится в теле курицы. Но с этой историей можно познакомиться без всяких затруднений, наблюдая, например, за развитием яйца лягушки.

 

КЛЕТКА — ОСНОВА РАЗВИТИЯ

Теплым весенним днем на поверхности прудов, ближе к берегам, в зарослях камышей и осоки можно видеть рыхлые темные лепешки. Это отложенная в воду икра лягушек. Каждая икринка — маленький темно-бурый шарик, окруженный прозрачной оболочкой. Всмотритесь в его поверхность, лучше всего через увеличительное стекло, и вы увидите, что она рассечена продольными и поперечными линиями, как поверхность глобуса меридианами и параллелями. Это линии деления икринки, их называют бороздами дробления.

Нам трудно поверить, что яйцо курицы — это клетка, окруженная оболочками. Каждый слышал о клетке как о мельчайшей микроскопической частичке нашего тела. И действительно, клетка — это крохотный, измеряемый тысячными долями миллиметра комочек живого вещества. Выпустите капельку крови в воду, налитую на часовое стекло, — невооруженным глазом вы ничего не увидите. Кровяные клетки можно различить без микроскопа только в крови аксолотля — животного с необычайно крупными кровяными клетками. Если каплю его крови выпустить в воду, налитую на часовое стекло, то на темном фоне кровяные клетки будут выглядеть крошечными точками — они достигают 0,05 мм в диаметре. Но самые крупные клетки животного организма — яйцевые. Куриное яйцо — клетка. Тело ее составляет желток, а белок и скорлупа образуют оболочки. Икринка лягушки — тоже клетка. В ней можно найти все части клетки, и прежде всего круглый пузырек—ядро, с которого начинается деление.

Деление яйцевой клетки называется дроблением. У икринки оно начинается очень скоро после того, как она будет отложена в воду. Существуют способы, с помощью которых можно рассмотреть, что делается внутри свежеотложенной икринки. Для этого в лаборатории икринки обрабатывают спиртом или формалином, промывают водой, разрезают на очень тонкие пластинки и окрашивают их специальными красками. Тогда в икринке — яйцевой клетке лягушки — можно увидеть ядро в разных состояниях деления надвое. После деления ядра начинает делиться вся яйцевая клетка. Тогда-то и перерезает икринку первая борозда дробления. Из одной клетки возникают две. Потом две новообразованные клетки делятся вторично: появляется вторая борозда дробления. Затем происходит еще одно деление, и так далее, пока не образуется комочек мелких плотно спаянных клеток, напоминающих ягоду ежевики или малины. Так же происходит деление и всех других яйцевых клеток. Плотно спаянные клетки куриного яйца расположены на поверхности желтка в виде «зародышевого пятна». В таком состоянии куриный зародыш лежит в снесенном курицей яйце до тех пор, пока не попадет под наседку или в инкубатор для выведения цыплят. Под влиянием тепла начинается дальнейшее развитие.