Текст книги "Гомункулус"
Автор книги: Николай Плавильщиков
сообщить о нарушении
Текущая страница: 27 (всего у книги 29 страниц)
Зародышевые листки
1
7 ноября 1840 года, в небольшом имении Витебской губернии, у Онуфрия Ковалевского родился сын Александр.
«Пусть будет инженером, это доходное дело», – решил отец, когда мальчик подрос. И шестнадцатилетнего Сашу отправили в Петербург, в Корпус инженеров путей сообщения. Но Саша не захотел строить железные дороги, брать взятки от подрядчиков и обворовывать казну. Не доучившись в корпусе, он поступил в Петербургский университет вольнослушателем, – без аттестата зрелости нельзя было попасть в число «настоящих» студентов, – не окончил курс и здесь и уехал доучиваться за границу.
В Гейдельберге Александр увлекся – поначалу – химией; он даже опубликовал две небольшие химические работы. Вскоре химию сменила биология, и Ковалевский перешел из лаборатории знаменитого химика Бунзена (его имя увековечено названием газовой горелки – «бунзеновская горелка») в лабораторию известного зоолога Бронна.
Бронн – первый переводчик книги Дарвина «Происхождение видов» на немецкий язык. Однако он не был сторонником учения о естественном отборе, наоборот – эволюционное учение встретило в нем одного из врагов. И все же знакомство с Бронном помогло Ковалевскому очень рано познакомиться с учением Дарвина. Браня Дарвина, Бронн сделал из Ковалевского – дарвиниста.
В 1863 году Александр Ковалевский вернулся в Петербург, сдал экстерном экзамены за университетский курс и снова уехал, теперь в Неаполь.
Здесь он встретился с молодым Мечниковым, приехавшим сюда, чтобы изучать развитие головоногого моллюска сепиолы.
– А что изучаете вы? – спросил он Ковалевского.
– Ланцетника.
– Ах, как это интересно – развитие ланцетника! – воскликнул Мечников и принялся говорить и о ланцетнике, и о многом другом.
Ковалевский долго слушал, но потом не вытерпел:
– Да когда же вы успели увидеть все это?
– Увидеть? Я не видал… Я только предполагаю, что…
– Но ведь это фантазия! – упрекнул его Ковалевский. – Фантазия, а не факты.
– Ученый должен быть и поэтом, – упирался Мечников. – Факты и факты… А свободный полет мысли? А красивая мечта?
А. О. Ковалевский (28 лет).
Все же они дружили. Мечников, обладавший богатой фантазией, подогревал совсем лишенного живости воображения Ковалевского, а этот, холодный и рассудочный исследователь, несколько охлаждал своими замечаниями пыл Мечникова.
Ланцетник, на которого тратил свое время Александр Ковалевский, очень занятное существо. Его внешность совсем простенькая: длинноватое полупрозрачное тельце, заостренное на обоих концах, всего 5–8 сантиметров длиной. Похож на рыбку, да и живет в море, но – какая же это рыба? Парных плавников нет, хвостовой плавник есть, но он совсем не рыбьей формы, а заострен, словно наконечник копья. Маленький рот окружен ресничками и выглядит усатым.
«Слизень ланцетовидный» – так назвал его русский академик Паллас, первый ученый, увидевший это странное животное. Прошло несколько десятков лет, и зоологи заметили, что это совсем не слизень. Больше того, они решили, что ланцетник – так его теперь называли – близкая родня рыб.
И правда. Внутри ланцетника, вдоль тела, тянется спинная струна, или хорда, нечто вроде упругого шнура. Правда, эта спинная струна далеко уступает визиге осетра, но ведь и сам-то ланцетник невелик. Под струной расположен кишечник, над струной – спинной мозг. Словом, чем не позвоночное животное! Впрочем, кое-чего у ланцетника нет: головного мозга, сердца, парных глаз… Многого не хватает ланцетнику, чтобы оказаться «настоящим» позвоночным животным.
И все же зоологи, подумав, отнесли его к рыбам. На всякий случай они оговорились, что это очень низко организованная рыба, так сказать, «намек» на рыбу.
По простоте своей организации ланцетник стоит на рубеже между позвоночными и беспозвоночными. Именно за это его и облюбовал Александр Ковалевский: увлеченный учением Дарвина, он решил заняться изучением зародышей как раз «переходных» форм животных.
Ланцетник водится в Средиземном море, у европейских берегов Атлантического океана. У нас он живет в Черном море.
Ковалевский раздобыл ланцетников и пустил их в аквариумы с морской водой и с толстым слоем песка на дне.
Ланцетники зарылись в песок и выставили наружу рты. Они быстро шевелили усами-ресничками. Реснички гнали воду в рот и дальше в глубь ланцетника. Вода несла с собой кислород для дыхания и еду – мельчайших животных, частицы ила. Жабры у ланцетника спрятаны внутри, в особом мешке, и, чтобы дышать, он «глотает» воду.
В аквариумах ланцетники делали все, что полагается: ели, дышали, вылезали из песка и плавали, снова зарывались в песок.
Все шло как будто очень хорошо, но Ковалевский был недоволен: ланцетники не делали именно того, что ему было нужно – не откладывали яиц.
Прошел месяц, другой. Яиц не было. Ковалевский добыл новых ланцетников, но и эти оказались такими же упрямыми – не откладывали яиц. А нет яиц – нет и зародышей.
Ученый был настойчив: продолжал держать ланцетников в аквариуме. «Я упрямее вас!» – говорил он своим упрямым питомцам.
Настойчивость привела к победе. Но не потому, что Ковалевский переупрямил ланцетников или нашел способ заставить их отложить яйца. Дело обстояло гораздо проще, и причина могла бы показаться, на первый взгляд, даже обидной. Была зима, а ланцетник откладывает яйца только летом. Ковалевский не знал этого и хотел получить яйца в совсем неположенное время.
Строение ланцетника:
1 – спинной мозг: 2 – спинная струна; 3 – кишечник.
Ланцетники.
Во второй половине мая яйца появились.
Всю ночь просидел Ковалевский, согнувшись над микроскопом. Он захватил и часть утра. Зародыш ланцетника развивается очень быстро, и от микроскопа нельзя отойти даже на четверть часа.
Замечательные картины, словно кадры сказочного фильма, сменялись перед покрасневшими от утомления глазами. Ковалевский видел, как развивается в яйце зародыш.
Вот яйцо разделилось на две половинки…
Вот уже четыре четвертушки… Образовалась кучка клеток… Клетки этой кучки раздвинулись. Появился «пузырек», стенки которого состояли из одного слоя клеток. Зародыш стал похож на полый шар.
Часы тикали, отбивая секунды. Часовая стрелка медленно ползла, отмечая часы. Прошло уже семь часов.
И вдруг одна половинка пузырька начала углубляться, словно на нее давил невидимый палец. Она вдавливалась внутрь, как вдавливается стенка проколотого резинового мячика, в который проходит воздух.
– Она впячивается внутрь! – воскликнул, не утерпев, Ковалевский. – Она именно впячивается.
А стенка впячивалась и впячивалась, словно желая окончательно поразить наблюдателя. Постепенно шар исчезал, превращаясь в двухслойный полый полушар. Полость шара становилась все меньше и меньше. Наконец от нее осталась только узенькая полоска, чуть заметный просвет между двумя стенками, двумя слоями клеток.
Верхний слой зародыша покрылся ресничками. И вот зародыш закружился внутри оболочки яйца, словно празднуя свое скорое освобождение. Еще несколько минут – и зародыш прорвал оболочку яйца. В воде заплавала крохотная овальная личинка.
Двухслойный зародыш ланцетника (гаструла).
Теперь можно было немножко отдохнуть: пошагать по комнате, распрямить спину, поморгать уставшими глазами.
Больше всего Ковалевского интересовала судьба узенького просвета между двумя слоями клеток, между стенками полушара. Превратится ли этот просвет в кишечник?
Нет, просвет не стал кишечником. Будущим кишечником оказалось впяченное место полушара, его «яма». Из просвета же образовалась так называемая «полость тела».
Это было колоссальное открытие, хотя только человек, постигший все тонкости зоологии и эмбриологии, сможет оценить его по-настоящему.
А одновременно Ковалевский сделал и второе открытие, не меньшей важности, хотя и не имеющее прямого отношения к науке о развитии зародыша – эмбриологии.
– Пусто! – удивился он, поглядев в кошелек. – Пусто…
Кошелек был еще не совсем пуст: в нем болталось несколько медных монеток, но это уже почти пустота.
Ковалевский не раздумывал долго. Вытащив из чемодана две рубашки, спрятал их под пиджак и, конфузливо оглядываясь – не видит ли кто, – пошел на рынок. Там он, краснея, продал рубашки. За первой продажей последовала вторая, третья… Чемодан пустел, но зато ящики для препаратов и альбом рисунков пополнялись и пополнялись.
Ланцетник отблагодарил ученого за потерю рубашек и прочего белья. Ковалевский выяснил изумительнейшие вещи. Тут были и очень тонкие открытия, оценить которые могут только специалисты, были и открытия более общедоступные. Так, оказалось, что развитие зародыша ланцетника идет в общих чертах точно так же, как у червя сагитты, с одной стороны, и таких позвоночных, как минога и лягушка, с другой.
– Общий ход развития! – восклицал обрадованный наблюдатель. – Общий ход…
«Теория типов» Кювье разваливалась: ведь она утверждала, что между «типами» нет и не может быть ничего общего. Для теории Дарвина прибавилось новое ценное доказательство родства животных.
– Это будет моей магистерской диссертацией, – решил Ковалевский и представил свою работу о ланцетнике в Петербургский университет.
Диссертация была совсем невелика и выглядела очень скромно: всего пятьдесят страничек. Но содержание ее было замечательно.
Асцидии.
Уже на диспуте – в декабре 1865 года – поднялись споры и разговоры. Ученых особенно смутила история с образованием кишечника ланцетника и судьба узенькой полости между двумя слоями клеток двухслойного зародыша. Что стенка пузырька «впячивается», это видели и раньше, у других зародышей, но никто не понимал всего значения этого явления.
– Как? – заявил Мечников, один из официальных оппонентов. – Ковалевский говорит, что кишечник образуется у ланцетника путем углубления? Он уверяет, что так обстоит дело даже у миноги? Это не доказано! Больше – есть факты, на основании которых я могу считать, что наблюдения Ковалевского неверны. Никогда ни у какого животного первичная кишечная трубка не образуется столь странным способом.
Впрочем, немного поспорив, ученые члены факультета присудили Александру Ковалевскому степень магистра зоологии.
Вскоре Ковалевский выступил с новой работой. Это было исследование о развитии морских животных – оболочников, или асцидий. Очевидно, молодого ученого интересовали наиболее своеобразные животные. Он словно нарочно выбирал такие формы, о которых не только мало знали, но которым и места-то в общей системе животных никак не могли найти.
Оболочники не избежали общей печальной участи «загадочных животных»: они никак не могли получить прочное место в системе. Один ученый отнес их к червям, другой – к моллюскам, третий устроил для них особую группу.
Личинка асцидии (х – хорда).
Поглядев на зародыш асцидии, Ковалевский не очень удивился, увидев, что он похож на зародыш ланцетника: этого он уже почти ждал.
Из яйца асцидии вывелась хвостатая личинка. Она бойко плавала в воде, у нее был зачаток спинного мозга и спинной струны – хорды, имелся даже головной мозг в виде пузыря. Но вот личинка опустилась на дно и прикрепилась там своим передним концом. И тут-то начались с ней всякие приключения. Она потеряла хвост, покрылась оболочкой и вскоре превратилась в небольшой комок, почти бесформенный и совсем не похожий не только на бывшую личинку, но и на животное вообще. У нее исчезла спинная струна, исчез мозг.
Схемы строения личинки асцидии (А), ланцетника (Б), миноги (В):
1 – спинной мозг; 2 – спинная струна (хорда); 3 – рот; 4 – жаберные щели; 5 – кишечник; 6 – заднепроходное отверстие; 7 – щупальца.
– Так, так… – сказал Ковалевский. – Это очень замечательный факт. Личинки ланцетника и асцидии очень схожи, а взрослые формы совсем разные. Но раз схожи личинки, то…
– Как? У асцидии есть зачатки спинного мозга и спинной струны? Асцидия родня ланцетнику? Быть этого не может! – спорили ученые.
– А может быть, Ковалевский ошибся?
Нет! Рисунки и препараты были безукоризненны.
И снова Мечников возражал. Теперь спор затянулся на несколько лет.
Ковалевский не просто спорил: он занялся проверкой своих наблюдений. Мечников поддразнивал его: «Вам придется отказаться от теории позвоночности асцидий». Ковалевский отвечал на вызов новыми исследованиями. Спор в конце концов кончился: Мечников признался в своих ошибках. Как и в случае с ланцетником, прав оказался Ковалевский с его фактами.
После стольких лет скитаний асцидии получили наконец прочное и, нужно надеяться, постоянное место. Их, ланцетника и «настоящих» позвоночных, объединили в одну общую группу и назвали ее «хордовые». А эту группу разделили на отделы: асцидии, бесчерепные (ланцетник) и черепные, то есть позвоночные, имеющие черепную коробку.
В 1867 году впервые присуждалась премия Бэра: эта премия была учреждена Академией наук в честь русского ученого Карла Бэра. В условии по присуждению премии стоял пункт: премия выдается за работы, сделанные в течение последнего трехлетия перед присуждением премии.
Академия назначила особую комиссию, предупредив членов ее, чтобы они свои работы на конкурс не подавали. Комиссия устроила заседание и принялась разыскивать, кого наградить премией.
Решение комиссии прочитал в заседании Академии наук сам Бэр – знаменитый ученый, географ, антрополог, зоолог и эмбриолог. Премию разделили между Александром Ковалевским и Ильей Мечниковым, но как странно звучал отзыв комиссии: никто из членов ее не понял значения работ Ковалевского! Он и Мечников получили премию скорее потому, что их работы были единственными, отвечавшими правилам присуждения Бэровской премии.
«Новые, полученные Ковалевским выводы отчасти весьма поучительны», – таково «резюме» о значении работ Ковалевского.
«Если бы дело шло об увенчании прежних трудов на пользу науки, то комиссия, без сомнения, признала бы, что премия должна принадлежать одному из наших соотечественников, г-ну Крону, петербургскому уроженцу».
Но исследования Крона нельзя было отнести к последнему трехлетию, как того требовали правила конкурса. По той же причине нельзя было премировать и труд казанского профессора Н. П. Вагнера, автора замечательной работы «Самопроизвольное размножение гусеницы у насекомых» (1862). Остались всего два автора… «Итак, остаются исследования гг. Мечникова и Ковалевского».
Тем временем Александр Ковалевский оказался сначала доцентом в Петербурге, потом профессором в Казани, а через год – в Киеве. Но и заняв профессорскую кафедру, он не перестал ездить на море. Теперь он собрался ехать на Красное море.
2
Волны лениво набегали на песчаный берег, шуршали обломками кораллов-мадрепор и гулко перекатывались по камням и известковым шарам кораллов-мозговиков.
– Это хорошее местечко, – сказал Ковалевский жене. – Тут можно поработать. И главное – материал под рукой.
Они сошли, – а вернее, их сняли, – с верблюдов, на которых был проделан утомительный переезд через Синайскую пустыню, от Суэца до Эль-Тора. Проводники разгрузили их багаж, и верблюды ушли.
– А детка? – вспомнил Ковалевский про свою совсем маленькую дочку. – Как она?
– Пока спит…
Их жильем стала палатка. Возле было что-то вроде хижины, построенной из обломков коралловых рифов. Это была просто груда кусков и глыб, с большой дырой – дверью и бесчисленными щелями в стенах, заменявшими окна и вентиляторы. Около хижины из таких же обломков было сооружено подобие очага. В тени одной из стен ученый смастерил нечто вроде стола.
– Лаборатория, – показал он на стол. – Кухня, – повернулся к очагу. – Директор лаборатории, – показал жене на себя.
Пока жена занималась домашними делами, Ковалевский устраивал лабораторию. Распаковал микроскоп, вынул из чемодана несколько десятков склянок и баночек разнообразных форм и размеров, прислонил к стене хижины с полдюжины сачков и иных снарядов для ловли морских животных.
Через несколько дней Ковалевский смог показать жене «ванну» для ребенка: раковину огромной тридакны. Нянчил ребенка араб.
…Прыгая с камня на камень, с рифа на риф, Ковалевский пробирался все дальше и дальше от берега. Ему хотелось уйти подальше в море.
Жена стояла на берегу и смотрела, как ее бородатый муж скачет по камням, размахивая для равновесия сачком. Она громко засмеялась, когда сачок взлетел особенно высоко, а сам «директор лаборатории» шлепнулся в теплую воду, забавно взболтнув ногами.
– В следующий раз я пойду в одном купальном костюме, – сказал ученый, вернувшись «домой», то есть к груде коралловых обломков и палатке.
Зачерпнув в несколько баночек воды, он переложил в них свой улов и припал глазом к ручной лупе. В мутноватой воде плавали и копошились небольшие рачки, медузки, прозрачные черви. Ковалевский водил лупой над баночкой и искал.
– Ничего нет, – разочарованно вздохнул он и широким движением руки выплеснул воду из баночки. – Посмотрим во второй…
Но и вторая и третья баночки ничем не порадовали исследователя.
Директор замечательной лаборатории – он же ее лаборант и служитель – нагрузился новой порцией сачков и баночек и снова отправился на охоту.
Прошло больше недели, а лупа упорно не находила ничего интересного. Баночки не были пусты: в них копошилась уйма всякого морского зверья.
Многое из этой добычи очень годилось для работы и открытий, но не из-за этих же медузок и червей, полипчиков и разнообразных личинок ехал сюда Александр Ковалевский! Ему хотелось найти что-нибудь новое, необычное.
Изо дня в день дул сильный северный ветер. Море волновалось, и в верхних слоях воды почти не встречались животные. Ковалевский каждый день шарил сачками в воде, но… Он добывал много крупных и красивых форм – они будут очень эффектны на лекции! – но не их искал ученый.
Прибрежные кораллы во время отлива.
– Я иду в последний раз, – сказал он жене. – Не могу же я зря терять время! То, что ловлю я, наловит любой лаборант.
– Иди, – уныло ответила она: ей очень не хотелось переезжать на новое место.
Здесь было плохо, очень плохо, но как знать – может быть, там, впереди, окажется еще хуже.
Наведя бинокль, она напряженно смотрела, как мелькает фигура мужа с сачком в руке. Он прыгал с камня на камень, иногда останавливался, пригибаясь к воде. Потом наклонялся и исчезал в воде сачок, а потом к сачку склонялась голова, борода свешивалась в сачок, а потом – потом фигура снова начинала свои прыжки.
«Поймай! – напряженно думала она. – Поймай!..» Она так устала и так измучилась за ребенка, здоровье которого с каждым днем становилось все хуже и хуже Ей так хотелось уехать с этого песчаного пустынного берега, уйти от этого пропахшего гнилыми кораллами моря.
Фигура пригнулась к сачку, сачок был быстро перевернут и вытряхнут в жестяную банку. Голова нагнулась совсем низко к банке.
«В лупу смотрит!» – догадалась жена.
– Ну? – с нетерпением спросила она Александра, когда тот добрался до берега.
– Погоди! – отмахнулся Ковалевский и бросился к микроскопу.
Он нетерпеливо наставил стекла, поглядел и удивленно покачал головой.
– Я не знаю этого животного, – сказал он. – Это новость.
В круглом светлом пятне микроскопа виднелось какое-то странное маленькое животное. Оно было всего около шести миллиметров в длину, а по своему строению напоминало и плоского червя и гребневика из кишечнополостных животных. Оно медленно ползало ртом вниз, а его тело было покрыто нежными ресничками.
– Это замечательная форма, – сказал Ковалевский. – Это новый род и вид, а то и новое семейство. Я назову его в честь Мечникова – его именем.
Мечников был, конечно, очень польщен и обрадован, но жена Ковалевского радовалась еще больше: находка обещала скорый отъезд. Все их страдания на этом пустынном берегу, где приходилось жить в тучах пыли и под обжигавшими кожу и слепившими глаза лучами солнца, не пропали даром.
«Целоплана Мечникова» – так назвал Ковалевский пойманное им животное. Эта форма наделала много шума среди зоологов того времени, всюду искавших «переходных форм». Целоплана – ползающий гребневик – действительно выглядела «переходом» между плоскими червями и гребневиками, хотя сам-то Ковалевский и считал ее просто гребневиком.
Целоплана Мечникова (очень сильно увеличено).
Прав оказался он. Когда позже открыли личинку целопланы, то у нее оказались гребни, характерные для гребневиков. Целоплана – гребневик, но не плавающий, а ползающий, и такой образ жизни, понятно, сильно отразился на ее строении. Это «чувствовал» Ковалевский, еще не зная личинки целопланы. И этого не хотели видеть любители «переходов», потерпевшие очередную неудачу в поисках давно исчезнувшего.
Через три года Ковалевский работал на северном побережье Африки. Он собирал материал по развитию загадочной группы морских животных – плеченогих, или брахиопод.
Плеченогие – странные животные. По внешности они напоминают некоторых моллюсков: у них есть двустворчатая раковина. И было время, когда их считали за моллюсков, не замечая совершенно иного устройства раковины, очень важного признака в классификации моллюсков. Но внутри раковины помещается совсем не моллюск. У этого бесформенного и мягкого тела имеются длинные выросты кожи – «руки», усаженные двойным рядом тонких щупальцев, а у многих форм из раковины выходит отросток. При его посредстве животное прикрепляется к чему-нибудь на дне моря.
Эти странные животные дошли до наших дней, очень мало изменившись, из давнишних времен. Почти такие же брахиоподы населяли моря еще в так называемом «кембрии» – эпохе, когда не было на Земле ни птиц, ни млекопитающих, а в морях плавали огромные ракоскорпионы и покрытые костяным панцирем рыбы. Более пятисот миллионов лет живут в морях плеченогие. Древность плеченогих уже сама по себе должна была привлечь к ним внимание исследователя. А тут еще оказалось, что о развитии этих «живых ископаемых» почти ничего не известно.
Ковалевский неделями плавал в Средиземном море вместе с рыбаками и собирателями красных кораллов. Коральеры смеялись над чудаком-чужеземцем, ловившим в море какую-то «дрянь». Он платил им, но они совсем не считались ни с его платой, ни с его желаниями.
– Постоим еще часок, – упрашивал он их, поймав интересных личинок и желая наловить их побольше.
– Зачем? Здесь для нас ничего нет, – отвечали те и преспокойно трогались дальше.
Они презанятные, эти личинки плеченогого «Аргиопе»! У них есть нечто вроде зонтика сверху, и они похожи на какие-то сказочные грибки с длинными ножками. На нижнем конце их тела торчат четыре пучка длинных щетинок. Этими щетинками личинка все время шевелит, а как только она натолкнется на что-нибудь – щетинки мигом оттопыриваются в стороны. Так, то оттопыривая, то прижимая щетинки, личинки плавают в воде. И когда в банке толклось сразу много таких личинок, то Ковалевскому казалось, что они объясняются друг с другом жестами: личинки не переставая шевелили своими щетинками. Личинки были очень занятные, но жили они глубоко и достать их было не всегда легко и просто.
Личинка плеченогого Аргиопе (очень сильно увеличено).
А главное – жили они недолго. Через очень короткий промежуток времени личинка переставала плавать, усаживалась на дно, прикреплялась к нему и начинала превращаться во взрослую форму. Ее внешность при этом так сильно изменялась – из «грибка» получалась «двустворчатая ракушка», – что никто и не подумал бы, глядя на такую личинку и на взрослую Аргиопе, что это только разные возрасты одного и того же животного.
Ковалевский наловил много личинок и зародышей, набрал много яиц плеченогих, набил десятки баночек взрослыми животными. Вернувшись из Африки, он засел за микроскоп и просидел над ним много дней: изготовил сотни препаратов, изучил личинок и зародыши и выяснил, кто такие эти загадочные животные.
– Это вовсе не родня моллюсков. Плеченогие – родня червям… Я думаю, что не ошибаюсь: мои наблюдения и препараты как будто верны, – скромно прибавил ученый.
Александр Ковалевский напечатал большой труд по развитию кишечнополостных. Тут были и полипы, и кораллы, и актинии, и медузы, и сцифомедузы, и многое другое. И снова общий ход развития показал, что и у кишечнополостных развитие идет почти так же, как и у ланцетника, и у асцидий.
«Теория типов» Кювье – теория, утверждавшая, что типы животных резко разграничены, что между ними нет и не было никогда ничего общего, – потерпела новое поражение. Предположение Бэра, что у каждого типа развитие идет по своим законам, было опровергнуто.
Раз сходно развитие, то можно ли говорить о резких границах между типами животных, говорить о полной самостоятельности их происхождения, говорить об отсутствии родства?
«Нет!» – ответил Александр Ковалевский на этот вопрос. И он не просто ответил, а подтвердил свой ответ множеством убедительных фактов.
3
Развитие зародыша начинается с того, что оплодотворенное яйцо дробится: клетка, образовавшаяся из слияния мужской и женской клеток, делится. Получается кучка клеток – первая стадия дробления яйца. Эту кучку ученые называют морулой. По-латыни «морула» означает «тутовая ягода» – и правда, кучка клеток похожа по внешности на тутовую «ягоду», иначе – ягоду шелковицы. Можно сказать, что морула похожа и на ягоду ежевики.
Следующая стадия – бластула: кучка клеток (морула) раздвигается, образуется нечто вроде пузырька. Стенки этого пузырька состоят из одного слоя клеток, а внутри он полый.
Третья стадия – гаструла. Это двухслойный мешок. Пузырек с однослойной стенкой может превратиться в двухслойный мешок по-разному. У зародыша ланцетника бластула превращается в гаструлу путем вдавливания-впячивания. Такой способ образования гаструлы открыт Александром Ковалевским.
Слои клеток, образующие стенки гаструлы, не просто «слои». Наружный и внутренний слои гаструлы – различны, их будущее совсем несхоже. Наружный слой – его называют эктодермой– дает начало коже и нервной системе; внутренний слой – энтодерма– дает начало кишечнику.
Почти у всех многоклеточных животных образуется еще третий слой клеток: он располагается между эктодермой и энтодермой. Это – средний слой, мезодерма. Из него развивается скелет.
Три слоя клеток – три зародышевых листка: наружный, внутренний и средний.
Начальные стадии развития ланцетника:
1–3 – начало дробления (стадии 2, 4 и 8 клеток); 4 – морула; 5 – бластула; 6 – гаструла.
Учение о зародышевых листках – блестящее доказательство единства животного мира. Это учение было разработано русскими учеными – Александром Ковалевским и Ильей Мечниковым.
В 1873 году Ковалевский переехал из Киева в Одессу – он стал профессором Одесского (Новороссийского) университета. Здесь Ковалевский встретился с Мечниковым, в те времена увлекавшимся эмбриологией. Эти два ученых прекрасно дополняли друг друга, и они-то разработали теорию развития чуть ли не для всех групп беспозвоночных животных.
Материал по истории развития зародыша различных групп животных увеличивался с каждым годом: были исследованы кишечнополостные, иглокожие, некоторые черви, затем асцидии, ланцетник, позвоночные.
Под сомнением оставался лишь тип членистоногих – наиболее богатая видами группа животных. Ученые отказывались сравнивать развитие зародыша членистоногих с таковым позвоночных. Вопрос требовал разрешения: от этого зависела судьба всей теории единства развития, теории зародышевых листков.
Поперечный разрез зародыша дождевого червя. Видны три зародышевых листка (М – мезодерма, средний листок).
Конечно, членистоногие не могли быть исключением из правила, и несомненно, что какой-нибудь бойкий «обобщатель» вроде Геккеля не стал бы проводить годы в изготовлении многих тысяч срезов и просмотре препаратов. Он заявил бы: «Всякому ясно, что и членистоногие обладают такими же зародышевыми листками», и теория была бы создана в весьма короткий срок. Александр Ковалевский был не таков. Пусть «все ясно само по себе», но пока нет фактов, бесспорных и очевидных, пока глаза исследователя не увидели того, что давно сложилось в его мыслях, теория не может считаться теорией, она остается лишь гипотезой.
А. Ковалевский и И. Мечников начали выяснять развитие зародыша у членистоногих. Ковалевский исследовал насекомых – пчелу, бабочку, жука-водолюба. Мечников проследил развитие скорпиона. Они нашли у них зародышевые листки, мало того – Ковалевский нашел у них и третий листок, тот самый «средний листок», который так характерен для позвоночных. Это открытие имело огромное значение: идея единства плана закладки органов во всех типах животного мира (начиная с кишечнополостных, по крайней мере) получила блестящее подтверждение. Оказалось, что подавляющему большинству животных свойственны три зародышевых листка. Исключения – простейшие (но это – одноклеточные животные, здесь не может быть речи о листках), губки (только два листка) и кишечнополостные (два листка, но внутренний листок уже скрывает в себе и «будущий средний листок») – не подрывают теории. Третий листок – новое качество, приобретенное на пути эволюционного развития, и вполне понятно, что его нет у низших групп.
Теория зародышевых листков была создана. Теперь-то уж ни у кого не могло быть сомнений в том, что все животные развиваются по общим законам.
«Теория типов» Кювье была похоронена.
– Да, эти работы необычайно ценны, – сказал Дарвин. – Но все же работы брата Ковалевского – палеонтолога Владимира – имеют гораздо большее значение.
Дарвин не очень любил эмбриологию и работу с микроскопом, а кроме того, его сильно беспокоила неполнота геологической летописи. Поэтому он и предпочитал работы об ископаемых животных работам о развитии животных современных. Он был прав: изучение ископаемых животных дает более убедительные примеры и доказательства в пользу эволюционного учения – примеры, понятные для всех. Собрать же как можно больше таких примеров, как можно больше доказательств в пользу эволюционного учения было одной из главнейших задач Дарвина. Но Дарвин был прав только на свой лад: для популяризацииэволюционного учения палеонтологический материал был важнее уже просто потому, что он выигрышнее чисто внешне. Для выяснения родственных отношений между различными группами животных, для прослеживания возможных путей исторического развития той или иной группы – история развития зародыша, теория зародышевых листков имеет неоценимое значение. «Владимир или Александр» – дело личных вкусов Дарвина.
– Вы увидите, что Геккель, который только теперь начинает понимать Ковалевского, не преминет воспользоваться им для какого-нибудь громкого «подвига», – сказал Мечникову в начале семидесятых годов геккелевский ассистент Клейненберг, недолюбливавший своего профессора.
Ассистент угадал. Использовав работы Ковалевского по асцидиям и ланцетнику, Геккель обосновал тип хордовых. Противопоставление «позвоночные – беспозвоночные» было уничтожено.
