Методы исследования

Для изучения эмбрионального развития животных пользуются различными методами.

Простейший и наиболее древний из них — наблюдение и опи­сание развития зародыша у тех или иных животных или чело­века. На основе этого метода возникла описательная эмбриология.

Значительно позже в эмбриологических исследованиях стал применяться сравнительный метод, создавший сравнительную эм­бриологию. Ее возникновение было обусловлено накоплением фактов о развитии различных видов животных. Применение срав­нительного метода открыло возможности для понимания общих закономерностей развития. С помощью сравнительного метода был открыт закон зародышевого сходства К. М. Бэром (1792—1876).

Описательная и сравнительная эмбриология стали фундаментом для развития эволюционной эмбриологии, создателями которой явились А. О. Ковалевский (1840—1901), И. И. Мечников (1845— 1916). Развитие эволюционной эмбриологии привело к открытию биогенетического закона Э. Геккелем (1834—1919), Ф. Мюлле­ром (1821—1897), А. Н, Северцевым (1861—1936).

С развитием и усложнением экспериментальной техники воз­

никло новое направление исследований — экспериментальная эмб­риология. Основателями ее явились В. Ру (1850—1924), Г. Дриш (1867—1941) и Г. Шпеман (1869—1941). В основе эксперименталь­ной эмбриологии лежит изучение последствий удаления или транс­плантация различных частей зародыша, а также воздействия на зародыш или его части разных экзогенных факторов.

Современная эмбриология пользуется всеми видами световой, электронной и сканирующей микроскопии, методами прижизненно­го наблюдения эмбриогенеза при помощи меток, наносимых на за­родыш с помощью изотопов или красителей, методами гистохимии, биохимии, радиологии, иммунологии, а также статистики

Теории эмбриологии

. Как и любая другая наука, эмбриология на каждом этапе развития была вооружена собственной теорией.

С именем Гиппократа (460—377 год до н. э.) и Аристотеля (384—322 год до н. э.) связывают не только определенные знания в области развития организмов, но и создание первых научных эмбриологических представлений.

Согласно теории Гиппократа, плод образуется через смешение мужского и женского семени. Он считал, что все члены организ­ма 1возникают независимо друг от друга. Ни один из них не возникает раньше или позже другого.

Эта идея вновь возродилась и стала господствовать в течение XVII—XVIII вв. Она получила название теории преформизма. Согласно этой теории каждый зародыш с самого начала является уже вполне сформированным, имеющим все части организма, которому остается только расти. Наиболее крайние и наивные преформисты представляли себе, что каждый организм, в том числе и человеческий, заключает в себе громадное количество по­колений зародышей, вложенных друг в друга в теле прародителей со времени сотворения мира.

Между представителями двух направлений преформистов ве­лись горячие споры. Анималькулисты или сперматики считали, что зародыш преформирован в сперматозоиде. Овисты думали, что зародыши в миниатюрном виде находятся не в мужских половых клетках, а в яйце.

Сторонниками префоризма были многие выдающиеся ученые XVII и XVIII века: А. Левенгук (1632—1723), Я. Сваммердам (1637—1680), М. Мальпиги (1628—1694), А. Галлер (1708—1777), Ш. Бонне (1720—1793).

Аристотель впервые сформировал теорию, эпигенеза. Согласно Аристотелю, части зародыша не заложены в невидимо малых размерах в «семенах вещей» и не возникают все одновременно, а растут и развиваются в определенной последовательности. Это положение дополнялось виталистическим взглядом о том, что материал материнского зачатка приобретает форму будущего орга­низма под влиянием нематериальных сил — «энтелехий», заложен­ных в семени отца.

Виталистический взгляд Аристотеля в XVII веке был возрож­ден У. Гарвеем (1578—1657), предложившим и термин «эпигенез». У. Гарвей выдвинул принцип «все из яйца». Причем у животных, у которых ему не удалось обнаружить яиц, он допускал их зарож­дение из «разлагающихся веществ».

Однако, в обеих этих интерпретациях теория эпигенеза успеха не имела, и во второй половине XVII и в первой половине XVIII века господствовала теория преформизма.

Теория преформизма вновь возродилась во второй половине XVIII века в связи с распространением учения о всемирном тяготении и влиянии его на мир химических и биологических процессов.

Обоснование эпигенезу дал К. Ф. Вольф (1733—1794). Он ут­верждал, что лишь в результате поступления извне питательных соков в зачатке образуются клетки и сосуды, из которых затем формируются органы будущего зародыша. К. Ф. Вольф ссылался на наличие «существенной силы», которая обуславливает наступле­ние и продвижение питательных веществ, необходимых для обра­зования частей зародыша.

Борьба теорий преформизма и эпигенеза стала особенно оже­сточенной в конце XIX века в связи с развитием эксперименталь­ной эмбриологии и, так называемой механики развития, претен­довавших на каузальное объяснение онтогенеза.

Однако, в те времена речь шла уже не о наличии в зачатко­вых клетках готового миниатюрного зародыша, а о химических и морфологических структурах, предопределяющих развитие орга­низма. Эти положения дополнялись виталистическим взглядом о том, что материал материнского зачатка приобретает форму бу­дущего организма под влиянием нематериальных сил — «энте­лехий», заложенных в семени отца.

Полемика между сторонниками эпигенеза и преформизма ве­лась также вокруг проблемы соотношения внутренних и внешних факторов наследственности в эволюции. Представители эпигенеза пытались обосновать свои взгляды с ссылкой на явления наследо­вания приобретенных признаков, на возможность влияния внешней среды на онто- и филогенез, т. е. опирались на различные ламарксистские теории. Однако, многочисленные попытки подтвердить эти представления экспериментально оказались безуспешными. Вместе с тем успехи молекулярной биологии и генетики во второй половине XX столетия доказали наличие в зачатковых клетках предетермированных химических и биологических структур (моле­кул ДНК), которые определяют воспроизведение основных видов и индивидуальных особенностей развивающегося организма.