Эмбриология-развитие зародыша.Заслуги К.Бэра

     В средние века  три « отца» христианской церкви  – Августин Блаженный, Василий  Великий и Фома Аквинский –  продолжали развивать идеи Аристотеля, приспосабливая их к христианской  религии. По воле бога воды  были одарены продуктивной силой,  «илистые и  болотистые места дали жизнь лягушкам, мушкам и комарам». «Эта энергия и продуктивная сила останутся за ними до конца мира».(Василий Великий). Идея о том, что бог вселяет душу и в мозг зародыша и в неодушевленные предметы, способные порождать животных и растения, появилась в то время, когда человек наделял окружающую природу теми свойствами, которые находил в себе.

  Естествоиспытатели средневековья  часто писали в своих сочинениях  удивительные вещи. На протяжении  веков как незыблемо верные  передавались сведения из «Бестиарии» - труда о животных, написанного в IV веке. Читатель мог почерпнуть из нее следующие сведения: «Львица рождает детенышей, которые остаются три дня безжизненными. Затем приходит лев, дышит на них и оживляет их… Точно так же Иисус Христос был лишен жизни в течение трех дней, но бог-отец воскресил его во славу свою».

         Какое бы  то ни было исследование природы  строго порицалось духовенством. Однако свет мысли не погас.  Наступившее Возрождение принесло  ряд новых имен, сказавших свое  слово в науке об индивидуальном развитии организма. В ХV и ХVI веках отдельные исследования, проводившиеся в разных странах, ярким лучом высвечивали то, что веками было скрыто от глаз человека.

 Серьезное изучение  развития зародыша, возобновилось  лишь в  XVII веке, когда естествознание в значительной мере освободилось от пут средневековой схоластики.

     Классическое  определение эпохи возрождения  дал Энгельс во введении к  «Диалектике природы»: «Это был  величайший прогрессивный переворот  из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характеру, по многосторонности и учености». Среди титанов Возрождения был великий живописец, великий математик, механик и инженер гениальный Леонардо да Винчи. Он интересовался очень многим, в том числе и развитием зародыша. Не правда ли, современно звучат сегодня утверждения Леонардо да Винчи, которым более 500 лет: «вены ребенка разветвляются не в веществе матки его матери, но в плаценте, которая служит как бы сорочкой, одевающей матку изнутри, с которой последняя связана, но не соединена непосредственно с помощью ворсинок». Он сделал зарисовки плода в матке, описал его расположение, дыхание и питание. Его интересовали особенности строения плаценты человека и сосуды, проходящие по пуповине.

 В XVI веке сильно пошатнулась вера в возможность самозарождения жизни. Придворный врач итальянских королей Франческо Реди с помощью простых и убедительных опытов доказал, что мухи не рождаются из мяса.

   В  XVII веке благодаря усовершенствованию микроскопа А.Ливенгуком исследователям открылся дотоле неведомый мир живых существ. Ладзаро Спалланцани повторил опыты Реди на инфузориях. Однако до окончательного опровержения теории самозарождения жизни Пастером было еще очень далеко. Продолжали предлагать рецепты изготовления мышей из пшеничной муки, пыли и тряпок, а человека – Гомункулюса – из «известной человеческой жидкости, помещенной в лошадиный желудок». Поэтому когда ученик Фабриция из Аквапенденте, прославленный английский анатом и врач Вильям Гарвей категорически заявил: «Все живое – из яйца!» - это прозвучало почти таким же вызовом, как утверждение Коперника, что Земля вращается вокруг Солнца.

   Так как Гарвей  был придворным врачом английского  короля Карла, он имел возможность анатомировать людей и оленей, убитых во время королевской охоты.

Гарвей проследил развитие зародышей с начиная от таких  ранних стадий, которые не были известны его предшественникам. Он верно понял значение белка и желтка в яйце: и тот и другой потребляются по мере роста цыпленка. Он подметил то ,чего не замечали его предшественники, - небольшое пятнышко на желтке и есть начало цыпленка.

  Большинство естествоиспытателей,  современников Гарвея , думали, что  у зародыша с первых этапов его развития все органы существуют в готовом, но как бы сжатом виде. «ни одна часть будущего плода не существует в яйце актуально, - возражал Гарвей, - но все части находятся в нем потенциально». Им же была предложена теория эпигенеза для высших позвоночных животных. Эпигенез подразумевал постепенное возникновение частей зародыша в процессе развития, когда они появляются одна после другой. Одновременно с развитием идет рост органов, возникают новые признаки, которых не было на более ранних стадиях. Под движущим принципом развития сторонники эпигенеза понимали силу. Входящую в развивающийся зародыш извне, - либо животную теплоту, либо душу.

  Французский мыслитель  Рене Декарт создал понятие  «животное-машина» и представил  размножение и развитие организма  так же механически, как и другие проявления жизни. Согласно Декарту, мужская и женская семенные жидкости, смешиваясь, начинают бродить, словно тесто на дрожжах. Процесс брожения является стимулом для развития зародыша. Причем рост его идет также как у кристаллов, - механическим присоединением частиц, количество переходит в качество. Декарт, как и Гарвей, был приверженцем эпигенеза.

 Были ученые считавшие  что зародыш заключен в сперматозоиде.  К ним принадлежал и А. Ливенгук, впервые увидевший сперматозоид  под микроскопом. Николай Андри утверждал, что различные уродства объясняются дракой сперматозоидов у входного отверстия яйца, причем победитель, проникший в яйцо, мог оставить на поле битвы руку, ногу или голову. Учение о наличии в яйце предобразованных частей будущего организма назвали преформизмом. Яйцо – это маленький готовый организм и его развитие будет заключаться в распутывании, развертывании скомканных его частей. К сторонникам этой теории относятся Марчелло Мальпиги, Антонио Валлиснерии. Ему принадлежат следующие умозаключения: если в яйце содержится уже готовый организм, то в нем должны заключаться яйца, каждое из которых имеет в себе еще более миниатюрный организм. И так до бесконечности. Своеобразная биологическая матрешка.

     Выходило, что все живое — и прошлое, и настоящее, и будущее — было сотворено всемогущим творцом сразу. Ничего нового появиться не может, не может быть ни совершенствования, ни эволюции. Многие современники преформистов, даже далекие от науки, высмеивали их нелепые утверждения. Автор «Путешествий Гулливера» Джонатан Свифт в стихотворении «Рапсодия» (1733 г.) разразился в их адрес убийственной сатирой:

                 Нам микроскоп открыл, что на  блохе 

                Сидит блоху кусающая блошка,

                На блошке той — блошинка-крошка,

                  Но и в нее впивается сердито

              Блошиночка, и так ad infinitum^l.

         В конце ХVII в. молодой английский врач Джон Мэйо впервые высказал верные мысли относительно роли плаценты в дыхании плода. Нет жизни без воздуха, рассуждал он.  Воздух крайне необходим для нормального развития. Каким образом может существовать плод в лишенном воздуха пространстве? Очевидно, органом дыхания является плацента. Предположение Мэйо на  два столетия предвосхитило появление  химической эмбриологии, так как он пытался решить задачу типичную для этой науки.

 Развитие эмбриологии  сильно тормозил преформизм. Несмотря  на всю абсурдность, он просуществовал  достаточно долго.

   В России интерес  к медицине, и в частности к эмбриологии, сильно возрос при Петре I. Необходимость подготовки квалифицированных врачей потребовала создания коллекций, иллюстрирующих раннее нормальное и патологическое развитие животных и человека. Известны указы Петра, изданные в 1704—1718 гг., в которых предписывалось сдавать нежизнеспособных уродов птиц, зверей и людей в аптеки или коменданту города.

Вновь приобретенные  материалы для коллекций присоединяли к тем, которые Петр привез из Западной Европы. Так возникла знаменитая Кунсткамера, поражавшая посетителей необычностью экспонатов. Среди них можно было видеть все стадии развития зародышей. «В России имеем прекрасное собрание растущих зародышей от первого почти дня зачатия даже до рождения»,— писал А. Н. Радищев после посещения Кунсткамеры.

Эти коллекции принесли большую пользу ученым прошлого. Они не потеряли своего научного значения для исследователей нашего времени. Петербургская Академия наук приглашала биологов, прославившихся своими исследованиями в области эмбриологии. Одним из них был  Каспар Фридрих Вольф – по своему мировоззрению последователь немецкого философа Лейбница. Этого ученого многие считают основателем современной эмбриологии. Он точнее и подробнее всех своих предшественников исследовал развитие цыпленка в яйце. Ему удалось проследить у зародыша образование пищеварительной трубки и центральной нервной системы. Он описал очень редкие объекты: уродливого цыпленка, двухголового теленка, цыплят-близнецов, сросшихся близнецов человека.

В 1759 г. он выпустил книгу  «Теория зарождения», в которой выступил горячим противником преформизма. Эпигенез — вот истинное развитие не только у животных, но и вообще в природе»

 Согласно его представлениям, и животные, и растения в начале своего развития состоят из однородного вещества, похожего на студень, пронизанный мельчайшими трубочками. У растений движение жидкостей зародыша обусловливает существенная сила. Она же взаимодействует с их наклонностью к затвердению. Органические соки, выталкиваемые наружу на верхушке растения, застывают в виде листьев, достигающих потом обычной формы и величины под воздействием существенной силы.

«Существенная сила», «энтелехия», «жизненная сила» — все эти наименования имели одно значение. Подразумевалось сверхъестественное животворящее духовное начало, отличающее всю живую природу от неживой.

Как уже говорилось, К. Ф. Вольф был последователем Лейбница. В противовес механистическому мировоззрению Декарта Лейбниц вновь стал объяснять явления жизни как своеобразные, отличающиеся от явлений неорганического мира. Развитие и рост происходят не наложением частичек, как растет отмель в русле реки, а путем выявления внутренней сущности, под действием действующей силы. Она присуща самому развивающемуся организму.

Приверженцев этих идей (они существуют и поныне) называют виталистами (от латинских слов» vis vitalis — «жизненная сила»). Идеи о жизненной силе оформились в начале XVIII в. в учении немецкого врача Георга Эрнста Шталя. В книге «Истинная теория медицины» в качестве принципа, управляющего жизнью, Шталь признает душу.

Термин «жизненная сила»  был введен позднее, з 1831—1832 гг.,     немецким  натурфилософом ГодфридомТревиранусом.

В XVIII в. борьба эпигенетиков с преформистами не прекращалась, причем оба враждующих лагеря стремились привести как можно больше доказательств в пользу своих теорий. С К. Ф. Вольфом спорили крайние защитники преформизма Альбрехт фон Галлер и Шарль Бонне.

«Теория зарождения»  К. Ф. Вольфа оставалась непонятой современниками. Даже то, что в ней было безусловно ценным, забыли на полвека после его смерти, до тех пор, пока Бэр не подтвердил многие из его выводов.

Два академика Петербургской  Академии, Карл Эрнст фон Бэр и  Христиан Пандер, своими замечательными исследованиями снова пробудили  эмбриологию от крепкого сна.

Ученик вюрцбургского анатома Пандер по совету своего учителя взялся за выполнение темы «История преобразований, которым подвергается насиживаемое яйцо в течение первых пяти дней». В 1817 г. он представил эту работу в виде диссертации на латинском языке и вскоре стал членом Российской Академии наук. Он был последователем К. Ф. Вольфа и защищал эпигенез. Началом развития цыпленка, доступным наблюдению, надо считать небольшую круглую пластинку, которая держится на поверхности желтка. Пандер назвал ее бластодермой и заметил, что уже через 12 ч насиживания она становится двуслойной. Далее, через 24 ч часть одного из слоев (зародышевых листков) загибается и благодаря этому закладывается основание третьего листка. Пандер называет его промежуточным, или сосудистым.

Так было не только положено начало учению о трех зародышевых  пластах, но и замечена роль каждого  из них в формообразовании зародыша. Ряд последовательных преобразований зародышевых пластов, наделенных огромным импульсом к развитию, приводит к постепенному возникновению отдельных членов и органов цыпленка.

Пандер, таким образом, набросал эскиз эмбриогенеза, и потребовались основательные и детальные исследования, чтобы преобразовать его в большое живописное полотно. За них взялся современник Пандера Карл Эрнст фон Бэр (1792—1876).

Этого замечательного исследователя  по праву называют творцом научной эмбриологии. Он становится знаменитостью в возрасте 35 лет, после открытия яйца у млекопитающих и публикации большой работы по истории развития животных. Петербургская Академия предлагает ему занять место умершего Пандера. С 1834 по 1867 (33 года!) Бэр проработал в Академии. Он читал лекции по анатомии и эмбриологии, заведовал отделом иностранной литературы в академической библиотеке, вел курс анатомии и физиологии для студентов Военно-медицинской академии, участвовал в деятельности Географического и Энтомологического обществ, снаряжал экспедиции и сам путешествовал с целью изучения различных областей России для практического использования их богатств.