Биологический каталог




Общая эмбриология

Автор Б.П.Токин

дования вегетативного и бесполого размножения (в особенности у растений), а также восстановительного морфогенеза. Начиная с Р. Реомюра

14

и А. Трамбле, выполнивших в первой половине XVIII в. первые работы по регенерации, исследования восстановительных морфогенезов интенсивно развивались с привлечением широкого круга объектов. Преобладание преформистских идей в объяснении реге-нерационных способностей животных породило в это время довольно распространенное направление исследований, а именно проведение повторных ампутаций (например, восстановившихся конечностей или отделов тела) для выяснения того, сколь много запасных зачатков имеется в теле регенерирующего животного. В XIX в. под влиянием творчества Ч. Дарвина восстановительные процессы стали изучать с позиций их значения для прогрессивной эволюции вида (Т. Морган, А. Вейсман, Г. Пржибрам).

Во второй половине XIX в. сформировались экспериментальная ботаника и физиология растений. Регенерационные процессы, в особенности при черенковании, стали одними из главных предметов исследования ботаников этого профиля (Г. Фёхтинг, К- Гёбель, Ф. Ваккар, И. Сакс, Г. Кдебс и др). Большой вклад в развитие регенерационных исследований внесли советские биологи (П. П. Иванов, Э. Е. Уманский, Л. Н. Жинкин, М. А. Воронцова, Л. Д. Лиознер и многие другие исследователи).

Экспериментальная эмбриология бурно развивается во многих странах в связи с прогрессом всего естествознания и представлена многими оригинальными школами.

МЕСТО ЭМБРИОЛОГИИ СРЕДИ ДРУГИХ НАУК. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭМБРИОЛОГИИ

Современная эмбриология имеет характерные признаки. Большинство лабораторий во всех странах занято экспериментальными исследованиями, но наряду с ними продолжается описание гисто-эмбриологическими'способами развития тех или иных животных, не изученных или недостаточно изученных в эмбриологическом отношении. Если эмбриология прошлого и в значительной мере нашего века была чисто морфологической наукой, современная эмбриология все более становится наукой морфофизиологиче-ской, использующей новые методы работы, вызванные прогрессом физики, химии и математики.

Отношение эмбриологов к своему объекту долгое время напоминало отношение матери к ребенку. Для матери сын или дочь в любом возрасте—ребенок, у которого все в будущем. Так и большинство эмбриологов считало единственной задачей своей науки — изучение смены структур в ходе развития организма, выяснение того, что в последующем возникает из тех или иных клеток и участков зародыша. Эта задача остается в полной мере и у современных эмбриологов. Однако выяснить причины онтогенеза невозможно без изучения своеобразия физиологии и био-

15

химии зародышей на ранних стадиях'их развития и без изучения меняющегося в ходе развития отношения к среде. Поэтому внимание современных эмбриологов все более привлекается к изучению функций, свойственных собственно зародышам, физиологии и биохимии зародышей на разных этапах развития изменению функционирования генома и развитию интегративных систем (нервной, эндокринной, иммунологической).

Современная эмбриология ставит своей задачей управление развитием организмов. Осуществление этой задачи возможно при условии тесной связи эмбриологии с другими науками, в первую очередь с гистологией, цитологией, биохимией (включая молекулярную биологию) и генетикой. Цитологи и гистологи также заинтересованы в связи с эмбриологией, так как они изучают не абстрактные клетки и ткани, а клетки и ткани развивающихся организмов или взрослых животных, но не как какие-то стабильные кирпичики, а в связи с состоянием органов и организма в целом.

Эмбриология должна быть теснейшим образом связана с генетикой и цитогенетикой. Эту связь начал осуществлять еще В. Ру. Т. Морган, изучая явления наследственности и изменчивости, неоднократно пытался осуществить синтез генетики и эмбриологии. Тесная связь эмбриологии с экологическими науками проявляется при изучении влияния внешней среды на развитие организмов.

Задачи и объект исследований определяют и выбор соответствующих методик. Это могут быть прижизненные наблюдения, микрокиносъемка развивающихся зародышей, процессов регенерации и других явлений, методики разрезов зародышей, их специальной окраски. Эмбриология, - как и другие биологические науки, использует методы, диктуемые развитием физики, химии и математики. Таковы, например, методики электронной микроскопии. Для изучения клеточного метаболизма как основы дифференциации (см.. гл. XI) используются радиоактивные изотопы, методы ауторадиографии. Все более тесной становится связь эмбриологии с физикой и химией. Во-первых, эти науки помогают создавать новые методики исследования.. Во-вторых, многие биофизические и биохимические процессы эмбрионального развития вообще невозможно изучать без участия физика, химика и математика.

При выяснении причинных механизмов формообразовательных процессов доминирующими исследованиями, особенно начиная с 20-х годов нашего столетия, были биохимические. Вышедшая - в 1931 г. известная сводка «Химическая эмбриология» Дж. Нид-хема, не охватившая, конечно, все исследования, уже содержала библиографию 8000 биохимических работ в области эмбриологии. Начиная с 50-х годов в связи с успехами молекулярной биологии и выяснением роли нуклеиновых кислот в синтезе белков и в яв-

16

лениях наследственности интерес к биохимии эмбрионального развития возрос еще больше. В частности, появились многочисленные данные об изменениях в синтезе белков и нуклеиновых кислот в ходе развития организма, развития отдельнах органов, в процессах дифференциации клеток и тканей. Но, к сожалению,, крайне мало биохимических исследований, в которых доказывалось бы, что изменения в метаболизме являются действительно причиной тех или иных морфологических явлений.

Еще труднее сообщить что-либо, «устоявшееся» в области физики эмбрионального развития. Между тем даже грубое физико-химическое моделирование жизненных процессов в прошлом веке («искусственные клетки» и др.) помогало биологии, а в настоящее время прогресса естествознания создание моделей, кибернетических устройств, имитирующих те или иные явления развития организмов, приобретает еще большее значение.

Таким образом, закономерности развития организмов исследуются с использованием методов физики, химии и математики на разных уровнях: молекулярном, клеточном и на уровне познания взаимодействия между клетками, тканями, частями зародыша, т. е. на уровне развивающегося организма как целого. На каком уровне проводится исследование, требуются ли биофизические, биохимические, гистохимические, хирургические или иные методики — все это зависит от изучаемого явления и от задачи исследования. При изучении развития организмов наука имеет дело как с процессами молекулярного и атомного характера, для познания которых требуется применение квантовой физики, так и с надмолекулярными, клеточными и надклеточными процессами, которые не только не требуется, но и невозможно изучать лишь на молекулярном уровне, — взаимные отношения частей зародыша, специальные биологические структуры, влияние биотических факторов среды на развитие зародыша (см. гл. XIV) и обширный круг других биологических явлений.

Основой современной эмбриологии служит эволюционная идея. Развитие зародыша может быть понято должным образом лишь в том случае, если его рассматривать как результат исторического развития организмов. Вот почему в настоящей книге многие процессы эмбрионального развития рассматриваются в сравнительном, эволюционном аспекте.

Глава II

ПОЛОВЫЕ И СОМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СТРОЕНИЕ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

ЛОЛОВОЕ И БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

Большинству многоклеточных животных свойственно половое размножение, при котором женская половая клетка — яйцо— соединяется с мужской половой клеткой —сперматозоидом. При этом образуется одна оплодотворенная яйцеклетка — зигота (от греч. zygota— спаренная) в отличие от половых клеток — гамет (gamos — брак). Зигота по существу уже является организмом в самом начале его развития.

При бесполом размножении специализированные клетки не формируются, новому организму дают начало соматические (телесные) клетки. О различных формах бесполого размножения см. гл. XVI.

Половое размножение объединяет обширный круг морфологических и физиологических явлений: различия между полами, строение и развитие органов, в которых развиваются половые клетки, физиологические особенности самцов и самок и т. д. Этими и связанными с ними вопросами занимаются цитология, генетика, эндокринология, биохимия, общая зоология и другие науки. В этой главе рассматриваются вопросы происхождения и развития половых клеток, их соотношение с соматическими клетками. Из общебиологических проблем, интересующих эмбриологов, остановимся только на связи полового процесса с размножением.

Привычная мысль, без сомнения, связывает половой процесс с размножением, так как действительно у многоклеточных животных эти процессы составляют единство, являясь причиной увеличения числа особей данного вида. У Protozoa связь между размножением и половым процессом не столь очевидна, и проводить четкую грань между половым и бесполым размножением у них нелегко. В серию подчас очень многочисленных бесполых размножений лишь иногда вклинивается половой процесс, который непосредственно к размножению, т. е. к увеличению числа особей данного вида, не приводит. При половом процессе у простейших может иметь место соединение двух клеток — копуляция, а у других видов — конъюгация — временное взаимодействие двух особей, приводящее к реорганизации ядра и других частей клеток-организмов и заканчивающееся разъединением конъюгирую-щих особей. При конъюгации происходит обмен микронуклеусами

18

и в некоторых случаях цитоплазмой. В случае эндомиксиса реорганизация ядерного аппарата происходит у единичных особей.

Таким образом, эти виды полового процесса или процессы, физиологически и с точки зрения генетики соответствующие ему, не приводят непосредственно к размножению; некоторые из них приводят даже к уменьшению числа особей

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110

Скачать книгу "Общая эмбриология" (5.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.07.2019)