Борис Могилевский - Мечников

Теория Дарвина, утверждали Вейсман и его единомышленники, не распространяется на насекомых, у зародышей мух и комаров отсутствуют общие для всех животных зародышевые пласты. Что же это за эволюционная теория, если целый тип животных — насекомые — развивается не по общим дарвиновским законам? Антидарвинисты как знамя подняли «открытия» Вейсмана. Нужно было защитить дарвинизм, разбить его очередных противников. За эту работу и взялись Мечников и его друг Ковалевский.

Мечников все более приходил к убеждению, что разъяснения ряда труднейших спорных вопросов эволюции животных надо искать в наиболее ранних стадиях их развития, где ярче и осязательнее всего выступают общие черты, связывающие животных различных групп.

Илью Ильича поражала пропасть между высшими представителями простейших животных, с одной стороны, и низшими многоклеточными — с другой. Как произошел переход от одних к другим? Наука ничего определенного на этот вопрос ответить не могла. Существовали лишь гипотезы, построенные на основании изучения зародышевого развития различных животных. Прежде всего необходимо было выяснить подробности эмбрионального развития беспозвоночных животных, что и было выполнено Ковалевским и Мечниковым.

Благодаря этим работам стали известны общие черты первых стадий зародышевого развития многоклеточных животных. Все они, как беспозвоночные, так и позвоночные, проходят стадию, которая соответствует одноклеточному организму, ибо яйцо многоклеточных животных представляет собой одну клетку.

Процесс развития зародыша заключается в дроблении этой единственной клетки, напоминая размножение одноклеточных посредством деления. Но, в отличие от последних, сегменты яйцеклетки, получающиеся в результате ее деления, не расходятся, а образуют совокупность клеток (2, 4, 8, 16 и так далее), напоминающую тутовую ягоду.

Это первая стадия зародыша многоклеточных существ, так называемая морула. Клетки морулы постепенно раздвигаются. Так образуется полый шар в форме пузырька, содержащего внутри замкнутое пространство (первичную полость тела). Наружная поверхность пузырька состоит из одного слоя клеток. Эта стадия развития зародыша называется бластулой. Дальнейшее деление клеток бластулы приводит к образованию двух зародышевых пластов: внешнего (эктодермы) и внутреннего (энтодермы), между которыми позже обособляется третий пласт (мезодерма). Из эктодермы в процессе роста зародыша образуются кожные покровы, нервная система, органы чувств. Из энтодермы вырастают некоторые внутренние органы: печень, поджелудочная железа и другие. Из мезодермы образуются мускулатура, хрящи, кости, органы выделения — почки, мочевой пузырь.

Ковалевский открыл один из способов образования энтодермы, до тех пор неизвестный в эмбриологии. Двуслойный зародыш, образуется из однослойного (бластулы) впячиванием клеток шара внутрь полости. Это напоминает резиновый мяч, из которого выпущен воздух, он спался, и часть его поверхности вмялась в другую. В результате перед нами нечто похожее на чашу с двойными стенками. Позже ученый Геккель назвал открытый Ковалевским двуслойный зародыш гаструлой.

Шумная слава Геккеля и скромные открытия Ковалевского

Ковалевский со свойственной ему неторопливостью не спешил делать широко идущие выводы из открытых им фактов. Зато другие поторопились подхватить открытия Ковалевского и на их основе провозгласить свои теории. Одним из таких ученых был известный дарвинист Геккель. Он крепко запомнил, что из бластулы впячиванием одной половины шара в другую образуется гаструла. Из внутреннего слоя клеток двуслойного зародыша позже образуется первичный кишечник. Некоторые низшие многоклеточные — например гидры — и во взрослом состоянии близки к гаструле. Всего этого было вполне достаточно для Геккеля, чтобы он построил свою нашумевшую теорию.

Ковалевский скептически отнесся к теории Геккеля.

В свое время, заявил Геккель, на Земле существовал организм, похожий на гаструлу. Этого гипотетического предка всех многоклеточных Геккель назвал гастреей. Увлекающийся немецкий ученый пошел дальше — он предположил, что подобные гастреи живут в морях и в наши дни. Уже было готово и название этим фантастическим животным — «гастреады».

Опираясь на собственные исследования, Илья Ильич твердо установил, что есть более простая стадия зародышевого развития, чем гаструла. На губках и медузах, на развитии их зародышей он показал, что существует стадия развития, когда зародыш похож на овальный мешочек, состоящий из клеток эктодермы, наполненный плотной массой клеток энтодермы, или, как говорил Мечников, клеток паренхимы. Стадия же гаструлы в эволюционном развитии появилась значительно позже.

Илья Ильич доказывал, что может существовать низшее многоклеточное животное, соответствующее открытой им стадии зародышевого развития.

Открытую стадию зародышевого развития Мечников назвал паренхимулой, или фагоцителлой, вследствие того, что клетки внутреннего слоя способны захватывать (фагоцитировать) и переваривать пищу. Любопытно, что эта примитивнейшая форма многоклеточных представляет аналогию с некоторыми формами простейших, колонии которых состоят из клеток двух видов: наружный слой, соответствующий эктодерме, состоит из жгутиковых клеток; внутренний — из амебовидных клеток, в то же время являющихся фагоцитами. Такие колонии животных были действительно открыты как бы в подтверждение гипотезы Мечникова.

Александр Ковалевский и Илья Мечников собирали много лет материал для теории зародышевых пластов. В серии работ они показали, что большинству животных свойственны три зародышевых пласта. Исключениями являются простейшие (но это одноклеточные животные, здесь не может быть и речи о пластах), губки (у них только два пласта) и кишечнополостные (два пласта, но внутренний пласт уже несет в себе зачатки третьего пласта). Эти исключения не подрывают теории зародышевых пластов: третий пласт — новое качество, приобретенное на пути эволюционного развития, и вполне понятно, что его нет у низших групп. Открытие трех зародышевых пластов и у ракообразных, паукообразных, насекомых имело огромное значение: идея единства способов закладки органов во всех типах животного мира (начиная с кишечнополостных) получила блестящее подтверждение.

Попытки Вейсмана и других антидарвинистов выделить насекомых в особую, непохожую по своему развитию на других животных, группу не имели успеха. Общий закон эмбрионального развития многоклеточных животных, наличие в процессе роста зародыша трех зародышевых листков был распространен Мечниковым и на насекомых.