Основные черты развития позвоночных

В 1828 г. Карл Эрнст фон Бэр, выдающийся эмбриолог того времени¹, писал: «Я зафиксировал в спирте двух маленьких зародышей, забыв пометить их. А теперь не могу определить, к какому роду животных они относятся. Они могут быть ящерицами, мелкими птицами или даже млекопитающими!» Рис. 5.1 помогает нам понять его затруднение. Этот рисунок иллюстрирует сформулированные Бэром четыре общих закона эмбриологии. Детально изучив развитие куриного зародыша и сравнив его с развитием зародышей других позвоночных, он сформулировал четыре общих правила, проиллюстрированных здесь на примере нескольких позвоночных животных.

1. Признаки, общие для той или иной большой группы животных, появляются в эмбриогенезе раньше, чем специализированные. Зародыши всех позвоночных (рыб, рептилий, амфибий, птиц и млекопитающих) сразу после гаструляции очень похожи друг на друга. Только позже в развитии возникают признаки, характерные для класса, отряда и, наконец, для вида (рис. 5.1). Все зародыши позвоночных имеют жаберные щели, хорду, нервную трубку и пронефросы.

2. Менее общие признаки развиваются из более общих, пока, наконец, не появятся наиболее специализированные. У некоторых рыб пронефросы функционируют на протяжении всей жизни животного. Этот тип почек можно обнаружить у зародышей всех других позвоночных. Однако у более высокоорганизованных видов животных такие почки никогда не функционируют, хотя и участвуют в последующем развитии более специализированных почек. У всех позвоночных кожа поначалу сходна. Только позднее в коже развиваются структуры, характерные для определенной группы животных: чешуя рыб и рептилий, перья птиц или волосы, когти и ногти млекопитающих. Точно также раннее развитие конечности в сущности одинаково у всех позвоночных. Только позже становятся очевидными различия между плавниками, ногами, крыльями и руками.

3. Каждый зародыш данного вида не проходит в своем развитии через взрослые стадии других животных, но все более u более отдаляется от них. Жаберные щели зародышей птиц и млекопитающих не похожи в деталях на жаберные щели взрослых рыб.

¹ К.Э. фон Бэр открыл хорду, впервые описал яйцо у млекопитающих и человека и создал излагаемую ниже концепцию развития.

Гилберт с.Биология развития: в 3-х т. Т. I: Пер. С англ. — м.: Мир, 1993. — 228 с.

146 ГЛАВА 5

Рис. 5.1. Иллюстрация к закону Бэра. Ранние зародыши позвоночных обнаруживают черты, общие для всего подтипа. По мере развития зародыши становятся узнаваемыми как члены их класса, их отряда, их семейства и, наконец. их вида. (Из Romanes, 1901.)

Они скорее напоминают жаберные щели зародышей рыб и зародышей других позвоночных. И если у рыб они сохраняются и превращаются в настоящие жаберные щели, то у млекопитающих они преобразуются в такие структуры, как. например, евстахиевы трубы (находящиеся между полостью среднего уха и ротовой полостью).

4. Следовательно, ранний зародыш более высокоорганизованного животного никогда не подобен взрослой особи низкоорганизованного животного, а подобен только раннему зародышу этого последнего.

Фон Бэр видел, что различные группы животных на ранних стадиях развития сохраняют некоторые общие черты: эти черты в процессе дальнейшего развития изменяются, становясь все более и более характерными для данного вида. Зародыш человека никогда не проходит стадии, эквивалентной взрослой рыбе или птице. Вначале для всех этих зародышей характерны некие общие признаки. Затем зародыши начинают все сильнее отличаться друг от друга, т.е. происходит процесс дивергенции, и никто из них не повторяет стадии развития других ¹.

¹ Эта работа фон Бэра была предана забвению после того, как Эрнст Геккель осуществил синтез германского романтизма и дарвинизма, утверждая, что «Онтогенез (индивидуальное развитие) повторяет филогенез (эволюционную историю вида)». В связи с этим различные стадии развития человеческого зародыша рассматривались как соответствующие взрослым стадиям организмов, стоящих на более низкой ступени эволюционной лестницы. Такая точка зрения была научно дискредитирована даже раньше, чем была предложена, однако Геккель обладал редким умением показать товар лицом, a его теория с легкостью «объясняла» человеческий прогресс. Поэтому она распространилась в биологии и общественных науках со сверхъестественной скоростью прежде, чем было показано, что в ее основе лежат ложные предпосылки (см. Gould. 1977).