Происхождение клеток из живого вещества

Обоснование опытов по изучению развития клеток

Филогенез клетки — это не что иное, как история происхождения первоначальной клетки, изучение переходных форм от неоформленных в клетки белковых или протоплазматических масс, т. е. живого вещества, до вполне оформленной клетки и дальнейшее развитие и образование различных видов клеток.

Изучение закономерностей развития клетки, начиная от живого вещества, есть изучение филогенеза клетки.

Каковы же эти закономерности развития первоначальной клетки? Как возникли эти первые организмы?

Учёный материалист Геккель прежде всего протестует против участия в этом деле сверхъестественных сил и говорит: «Допущение сверхъестественного творческого акта толкает нас в область непостижимого»[18].

Но как теперь мы должны представить себе происхождение первых организмов? — задает вопрос Геккель.

Геккель разделяет вопрос о происхождении клеток на два совершенно различных этапа, а именно: происхождение живого вещества из неорганических веществ, т. е. происхождение жизни, и происхождение клеток из уже имеющегося живого вещества, причем происхождение живого вещества всегда предшествует происхождению клеток.

Для гипотезы первичного зарождения жизни в древние времена Геккель придаёт большое значение существованию монер, т. е. самых простейших организмов, как он их называет «организм без органов». Только такие однородные, совершенно еще не диференцированные организмы, своим молекулярным составом приближающиеся к неорганическим кристаллам, могли возникнуть путём первичного зарождения и сделаться прародителями всех прочих организмов. В дальнейшем развитии этих простейших живых существ важнейшим процессом было, прежде всего, образование ядра в бесструктурном белке. В результате этого процесса из монеры, по мнению Геккеля, возникла клетка.

Теперь познакомимся со взглядами Энгельса о филогенетическом развитии клеток.

Ф. Энгельс, как известно, уделял очень большое внимание биологии. Его идеи о неорганической и органической природе и до настоящего времени — основа при решении важнейших биологических вопросов.

Ф. Энгельс писал, что «…довольно часто появляются такие открытия, как открытие клетки, которые заставляют нас подвергнуть полному пересмотру все твёрдо установленные до сих пор в биологии окончательные истины в последней инстанции и целые груды их отбросить раз навсегда»[19].

Как это метко и чётко сказано! Мы следуем совету Энгельса и отбрасываем господствовавшую до сих пор теорию реакционера в науке Вирхова.

Ф. Энгельс не признаёт положений Вирхова и утверждает, что и простейшая протоплазма способна к жизнедеятельности и является низшей формой жизни.

Так, например, он писал: «Наипростейшим типом, наблюдаемым во всей органической природе, является клетка, и она, действительно, лежит в основе высших организаций. Но среди низших организмов мы находим множество таких, которые стоят еще значительно ниже клетки»[20].

Следует отметить, что мысль Геккеля о том, что «не признавать самозарождения жизни, это значит признавать чудо, значит признавать творческое начало», конечно, правильна.

Энгельс по этому поводу пишет:«…жизнь, обмен веществ, происходящий путём питания и выделения, есть самосовершающийся процесс, присущий, прирождённый своему носителю — белку…»[21] (курсив мой — О. Л.)

Нельзя также не согласиться с тем, о чём уже говорилось раньше, что самозарождение клеток должно было пройти две различные стадии развития: во-первых, образование из неорганической материи живого вещества (происхождение жизни), образование живого белка, а затем более сложной протоплазмы, во-вторых, образование клетки из уже образовавшегося живого вещества через переходные стадии развития.

Что касается происхождения живого вещества, т. е. жизни, то приходится исходить из таких соображений, что при происхождении живого вещества, т. е. живого белка, температура должна быть такой, при которой вновь образовавшийся белок мог бы продолжать существование. В этот ранний период в развивающейся природе были металлы, минералы, вода и воздух. Изучая происхождение жизни, мы и должны учитывать те материальные условия и наличие тех веществ, которые были в то время, когда белка еще не существовало в природе.

В этой брошюре на проблеме происхождения жизни мы не останавливаемся, но полученные нами экспериментальные данные уже толкают нас на необходимость перейти и к изучению этой глубочайшей и важнейшей проблемы. И она вошла уже в план наших работ.

Что такое онтогенез организма? Под онтогенезом понимают его развитие. Но какую часть развития организма должен охватывать онтогенез? — этот вопрос остаётся спорным. Одни под онтогенезом понимают только эмбриональное (зародышевое) развитие, другие— зародышевое и послезародышевое, но только до половой зрелости. Более правильным было бы понимать под онтогенезом весь цикл развития индивида от оплодотворённой или начавшей делиться клетки до конечной стадии развития организма, т. е. до естественной смерти.

Что же следует понимать под онтогенезом клетки?

Онтогенез клетки — это все стадии развития её в онтогенезе организма и вне организма. Онтогенез клетки должен включать и эмбриональное состояние клетки, и её период возмужалости, и старости, и наконец, смерть.

Что значит эмбриональное состояние клетки? Это есть период образования клетки из неклеточного живого вещества.

Возникает естественный вопрос: где искать это живое вещество, из которого образуются клетки? Если бы мы могли получить живой белок, искусственно созданный химиками в лаборатории, то, конечно, мы стали бы изучать его и наблюдать, образуются ли из него и как, через какие стадии развития, клетки. Но пока что химики не получили белка, способного к обмену веществ и к развитию, т. е. живого белка. Мы имеем живой белок в каждом организме, в каждой клетке. Мы имеем желток, в котором содержится нуклеиновая кислота, т. е. ядерное вещество. В яйцевых клетках идёт сильное нарастание новых клеток, и вот этот-то желток должен быть наиболее удачным и подходящим объектом для изучения происхождения клеток из живого вещества.

Кроме того, клетки наипростейших организмов, стоящих на низшей ступени филогенетического развития и обладающих громадной регенерационной способностью, т. е. имеющие большую способность восстанавливать утраченные части, могут быть также прекрасным материалом для выделения из них живого вещества и изучения его развития до образования новых клеток.

Таким образом, онтогенез клеток и в особенности их эмбриогенез мы должны изучать в онтогенезе организмов, стоящих, по возможности, на самой низшей ступени своего развития, а кроме того, в развитии живого вещества, выделенного из этих организмов механическим путём.

Последовательная эволюционная точка зрения заставляет думать, что был период развития живого вещества до клетки и при этом клетка образовалась через промежуточные стадии развития, и, конечно, не сразу из мёртвого материала, а из живого вещества, живого белка, обладающего способностью к обмену веществ, к жизнедеятельности. Живая протоплазма имеется не только в клетках, но и в межклеточном веществе. Ряд крупнейших учёных считает межклеточное вещество живым веществом.

Это толкает нас на изучение развития живого вещества не только в организмах, но и вне их.

Остаётся еще совершенно не изученной роль и значение желтка в яйцах птиц и рыб. Одни думают, что это исключительно питательное вещество, которое идёт на питание клеток зародыша, а другие без всяких экспериментальных доказательств считают желток за образовательное вещество, идущее на построение эмбриона (зародыша).

Не изучена и роль белка в яйце, и в образовании клеток в развивающемся яйце.

Клетка имеет свою историю развития — это вне всякого сомнения. Несомненно, у неё должно быть предклеточное состояние, которое до сих пор не изучалось, и существуют только одни предположения, что при возникновении жизни, как указывает Ф. Энгельс, бесструктурный белок обнаруживает все существенные функции жизни и что на первых этапах эволюции в природе мы еще не имели клеточных структур.

Если имеется живая протоплазма или даже белок, не представляющие собою клетку, но обладающие способностью к обмену веществ, а обмен веществ в белке есть признак жизни, то это живой белок, а следовательно, он должен развиваться и давать новые, более высокого порядка формы — клетки.

Если же белок не обладает способностью к обмену веществ или в окружающей его среде нет подходящих условий для развития, то такой белок должен итти по пути разрушения.

Вот эти-то процессы жизни и смерти, развития и дегенерации живого вещества и необходимо изучать. Также необходимо изучать всю историю развития клеток и их индивидуальное развитие, т. е. фило- и онтогенез клетки.

Цитологическая лаборатория Академии медицинских наук СССР и взяла на себя еще в 1933 году задачу экспериментального изучения, как основной проблемы лаборатории, «Развитие жизненных процессов в доклеточном периоде» и, в частности, «Происхождение клеток из живого вещества и роль живого вещества в организме».

Перед нами встали громадные задачи и такая масса вопросов и отдельных тем, которые, конечно, все не могут быть разрешены только нами, даже на протяжении нескольких десятков лет.

Необходимо было прежде всего установить, что мы понимаем под живым веществом, а затем изучить все вопросы, связанные с жизнедеятельностью живого вещества в различных организмах, клетках и при различных физиологических и патологических состояниях животного или клеток. Необходимо изучить изменчивость живого вещества под влиянием всевозможных физико-химических внешних и внутренних факторов воздействия, изучить развитие живого вещества и его формообразовательные процессы, изучить все те формы клеток, которые не поддаются объяснению с точки зрения клеточной теории Вирхова, выяснить их происхождение, их историю развития. Мы должны изучить не только, как живёт живое вещество, но как оно и при каких условиях умирает. Мы должны изучить все переходные стадии развития клетки из живого вещества, морфологические и физиологические особенности различных форм развития живого вещества, найти сходство и различие между ними и нормальными клетками; изучить дальнейшую судьбу вновь образовавшихся из живого вещества клеток, куда они идут, участвуют ли в построении эмбриона или, не достигнув своего полного развития, погибают.

Все стоящие перед нами вопросы, конечно, сразу охватить нельзя, и мы должны, как советовал В. И. Ленин, изучать эту крупнейшую и сложнейшую проблему отдельными этапами, отдельными звеньями, последовательно связываясь с биохимиками и с физиологами.

Изучение этой проблемы и полученные уже теперь нами результаты толкают нас на изучение живого вещества в ряде вопросов чисто практического медицинского значения, о чём будет сказано ниже, а также на пересмотр ряда теоретических вопросов биологии.

Возникает естественный вопрос: какова же должна быть та протоплазма, из которой может и даже должна обязательно развиваться новая клетка?

Для этого мы прежде всего должны выяснить, что же такое живое вещество, как его понимали до сих пор и как должны мы его представлять себе; каковы его качества и где оно находится, где мы должны его искать и над каким живым веществом мы должны экспериментировать.