ОНТОГЕНЕЗ, 2012, том 43, № 6, с. 401-404
0БЗ0Р
УДК 591
Н.К. КОЛЬЦОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭМБРИОЛОГИИ (К 140-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ)
© 2012 г. М. А. Помелова
Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук 109012 Москва, Старопанский пер., д. 1/5 E-mail: marialpom@yandex.ru Поступила в редакцию 11.06.12 г. Окончательный вариант получен 03.07.12 г.
Общеизвестно, что большая часть исследований Н.К. Кольцова была посвящена изучению строения клетки методами физической химии и цитогенетики. В то же время Кольцов интересовался развитием различных областей экспериментальной биологии, в частности экспериментальной эмбриологии.
Ключевые слова: биология развития, экспериментальная эмбриология, Н.К. Кольцов, Институт экспериментальной биологии.
Одним из приоритетных направлений современной биологи является биология развития — дисциплина, сформировавшаяся на стыке биохимии, цитологии, генетики, эмбриологии и экспериментальной эмбриологии. Одной из предпосылок, способствовавших синтезу этих ранее обособленных дисциплин, были исследования по экспериментальной биологии, становление которой связано с именем выдающегося биолога ХХ века Николая Константиновича Кольцова (1872—1940) и организацией Института экспериментальной биологии (ИЭБ).
Период создания ИЭБ — это время расцвета описательной биологии и первых шагов экспериментальной биологии в нашей стране. Н.К. Кольцов в силу уникальной научной интуиции рано осознал значение метода эксперимента для развития биологических наук. Он пропагандировал применение этого метода во всех областях биологии, считая, что данные описательных дисциплин служат фундаментом для экспериментальных исследований. Важное место в биологическом эксперименте Н.К. Кольцов отводил методам физики и химии. По его мнению, для изучения жизненных явлений необходимо использовать весь комплекс физических и химических методов исследования [1]. Н.К. Кольцова беспокоила обособленность областей биологии, он считал, что в активно развивающихся экспериментальных дисциплинах (генетика, цитология, биохимия, физиология развития) оказались сильны тенденции к изоляции, и он вновь делает попытку показать, как важен синтез наук, что именно поэтому он дорожит "органи-
зацией своего Института экспериментальной биологии, где все эти научные течения объединены в единое целое" [2, с. 753].
За сравнительно короткий период времени ИЭБ стал центром, в котором получили развитие различные области биологии. В отчете о деятельности Института за 1924 г. Н.К. Кольцов отмечал: "В августе—сентябре 1924 г. работал на Неаполитанской биологической станции, а также принял участие в Съезде Международной евгенической комиссии и 1-м итальянском евгеническом конгрессе в Милане. Мне пришлось неоднократно выступать на съезде, и я сделал большой доклад на итальянском языке о работе ИЭБ по генетике химических наследственных свойств крови. Все мои выступления, как единственного представителя русской науки, нашли на съезде в высшей степени сочувственный прием, и в прессе отмечалось, что перевернули сложившееся у итальянцев ложное представление о современном положении русской науки. В Берлине мною осмотрены родственные учреждения: Далемский Институт Экспериментальной биологии и Генетический Институт Сельскохозяйственной Академии. По личному опыту пришлось убедиться, что наши русские учреждения смело могут выдержать сравнение с лучшими европейскими учреждениями аналогичного типа, и что наша работа представляет для европейских научных Институтов не меньший интерес, чем их достижения для нас" [3].
В ИЭБ начал проводить исследования по механике развития Дмитрий Петрович Филатов (1876— 1943) — основатель отечественной школы экспе-
402
ПОМЕЛОВА
риментальной эмбриологии (механики развития). В 1924 г. Кольцов пригласил Филатова в Институт экспериментальной биологии на должность старшего ассистента. Он возглавил отдел механики развития и руководил им до конца жизни. В первые годы деятельности этого отдела (с 1924 по 1930 гг.) Филатов был единственным его сотрудником, в 1930 г. в качестве практикантки в отдел была зачислена Н.А. Мануйлова [4]. В 1933 г. в отдел пришли Г.В. Лопашов, А. А. Малиновский, Л.В. Полежаев, Г.А. Шмидт, студентка Т.А. Дет-лаф, зачисленная препаратором, аспиранты-ассистенты М.Н. Гостеева и А.М. Щербакова [5, 6].
Основными задачами отдела было изучение детерминации и исследование взаимодействия и свойств следующих пар закладок: нервной системы и хордомезодермы, глаза и хрусталика, слухового пузырька и скелетогенной мезенхимы. Г.В. Лопашов разрабатывал вопросы реактивной способности эктодермы [7, 8]. Также он пытался выяснить, когда и как появляется региональное расчленение осевого зачатка зародыша [9, 10]. Исследованием регенерации позвоночных животных занимался Л.В. Полежаев [11—13]. Г.А. Шмидт исследовал индукционные способности организационного центра зародышей амфибий [14]. Особенности формообразования нервной системы были детально изучены ТА. Детлаф, защитившей под руководством Д.П. Филатова в 1937 году кандидатскую диссертацию на тему "Развитие нервной системы у Anura в связи с действием организатора" [15]. М.Н. Гостеева определила возраст туловищного эпителия зеленой лягушки, в котором он отвечал образованием линзы на действие глазной чаши, изучила влияние искусственного увеличения закладки глаза на скорость его развития [16] и видовые особенности образования линзы из туловищного эпителия у Rana esculenta (прудовая лягушка), R. ridibunda (озерная лягушка), R. temporaria (травяная лягушка) [17]. А.М. Щербакова исследовала экзогаструляцию зародышей амфибий. Результаты ее опытов подтвердили данные о том, что формирование нервной системы связано с мезодермой [16].
С 1936 г. в отделе начали работать Б.Л. Астауров, ТА. Беднякова, М.Н. Гостеева, И.В. Дубенский, а с 1937 г. — А.Г. Лапчинский. Именно с этого время начала формироваться отечественная школа экспериментальной эмбриологии. "Этому способствовали не только ум, эрудиция и оригинальность мышления Филатова, но и его такт, доброта и скромность. Филатов никогда не стремился приспособить интересы своих сотрудников к своим собственным. Любое насилие было органически чуждо его натуре. Филатов поддерживал всякую новую мысль, даже если эта мысль уводила его в
сторону от его исследований: так, Б.Л. Астауров самостоятельно разработал вопросы, связанные с партеногенезом у тутового шелкопряда; Г.А. Шмидт проводил исследования в области экологической эмбриологии; А.А. Малиновский и А.Г. Лапчинский интересовались проблемой трансплантации органов; Л.В. Полежаев — регенерацией у позвоночных животных. Филатов щедро делился научными темами со своими учениками и даже, если его исследования выполнялись... под его непосредственным руководством, отказывался ставить фамилию под готовой работой", — отмечал Д.В. Попов [18, с. 115].
Некоторые вопросы экспериментальной эмбриологии были изучены и Н.К. Кольцовым. Его первая печатная работа "Значение хрящевых центров при развитии таза наземных позвоночных" (1894) была посвящена органогенезу. В предисловии к книге [1] Н.К. Кольцов отметил, что этот вопрос он разработал с точки зрения начавшей развиваться и незнакомой ему тогда науки — механики развития. В 1930-х гг. Н.К. Кольцов вновь обратился к эмбриологии в статьях "Генетика и физиология развития" (1934) и "Роль гена в физиологии развития" (1935). В обеих публикациях Н.К. Кольцов рассмотрел индивидуальное развитие как комплексную проблему, исследование которой не должно замыкаться только в рамках экспериментальной эмбриологии, а использовать данные и методы цитологии, генетики и биохимии. Затрагивая, таким образом, вопросы междисциплинарного синтеза, автор отмечал, что физиологии развития (так Н.К. Кольцов называл механику развития) совершенно необходимо выйти из состояния изоляции, как, впрочем, и генетике: "Только объединение этих двух наук межу собой, а также с цитологией и биохимией создаст единую науку, которая поможет разрешать общие биологические проблемы" [1, с. 648]. Кольцов полагал, что союз различных методик может помочь понять, каким образом к процессам эмбрионального развития применима и теория эпигенеза, и теория преформации и выяснить причинные связи процессов, происходящих при индивидуальном развитии, в частности, явлений, касающихся формо-определяющих веществ (действие таких веществ аналогично действию организатора) [2].
Детально разбирая процесс развития зародыша с точки зрения физиологии развития и генетики, Н.К. Кольцов предложил в качестве фактора, определяющего его организацию, применить понятие — "электрическое силовое поле", "ориентированное согласно общему плану строения овоци-та, но детализирующее и закрепляющее этот план" [1, с. 549]. По его мнению, активированное яйцо представляет собой силовое поле, в различных
Н.К. КОЛЬЦОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭМБРИОЛОГИИ
403
точках которого поддерживается определенная разница потенциалов, изменяющаяся в процессе развития. Эти потенциалы могут быть электрическими, капиллярными, диффузными, гравитационными, механическими, температурными и химическими [1, с. 559]. В некоторой степени, эти представления созвучны "организационным полям" Ч.М. Чайльда. Однако Н.К. Кольцов избегал обозначений "организационное поле", так как в это понятие может быть вложен виталистический смысл, между тем как понятие "силовое поле" он употребляет в чисто физическом смысле, как, например, магнитное поле. По Н.К. Кольцову, в отличие от аналитической теории градиентов Ч.М. Чайльда, теория "силового поля" подчеркивает целостный характер развития яйца как "единого целого", тогда как "чайльдовские градиенты" — это лишь элементы, из которых слагается "силовое поле" [1, с. 559]. По мере развития яйца "силовое поле" дифференцируется благодаря установлению межклеточных границ, в результате возникают центры с высокой разницей потенциалов: центры второй, третьей и я-й степени. При удалении отдельных центров, бластомеров и их групп, "силовое поле" способно восстановиться, но если это почему-либо невоз
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.