Но во многих других случаях адвентивной реституции у растений нет необходимости прибегать к «идеальному целому». На изолированных листьях хорошо известной бегонии целое растение, содержащее все существенные части, может возникнуть из любой отдельной клетки эпидермиса, по крайней мере вдоль жилок, а у некоторых печеночников, как показал Фёхтинг, почти каждая клетка целого способна воспроизвести растение, как это имеет место и у многих водорослей.
В животном мире именно явления собственно регенерации предлагают типичные примеры наших систем, поскольку адвентивная реституция, хотя и встречающаяся, например, при реституции хрусталика позвоночных из радужной оболочки, и хотя также связанная с событиями при собственно регенерации, имеет лишь второстепенное значение в реституции животных, по крайней мере, если сравнивать с реституцией у растений. Если мы изучаем регенерацию ноги у обыкновенного тритона, мы обнаруживаем, что она может происходить из любого сечения, причем точка ампутации остается на наш выбор. Не рассматривая здесь точный порядок явлений регенерации, который в настоящее время почти неизвестен, мы в любом случае можем без всякого сомнения сказать, что линия последовательных возможных поперечных сечений образует комплексно-морфогенетическую систему, так как каждое из них способно дать начало комплексному органу, а именно стопе и части ноги. Открытым остается вопрос, следует ли называть эту комплексную систему «эквипотенциальной» или нет. На первый взгляд она действительно кажется неэквипотенциальной, ибо каждое отдельное сечение должно сформировать разную органогенетическую целостность, а именно всегда ту специфическую целостность, которая была отрезана; но если мы гипотетически предположим, что реальная «Anlage», которая производится непосредственно клетками раневой поверхности, является совершенно одинаковой для всех них, и что именно актуальное состояние организации определяет, к какому результату эта Anlage должна привести, мы можем сказать, что ряд последовательных поперечных сечений ноги тритона действительно образует морфогенетическую систему комплексно-эквипотенциального типа, способствующую вторичным регуляциям формы.
Теперь все эти трудности исчезают, если мы рассмотрим регенерацию животных, таких, например, как многие черви класса аннелид или наша знакомая асцидия Clavellina, у которых возможна регенерация в обоих направлениях. Рана на заднем конце одной половины, которая получается в результате операции, образует заднюю половину тела, рана на переднем конце другой половины образует переднюю. Опять же, именно идеальное целое мы встречаем здесь: можно сказать, что каждое сечение тела действительно содержит потенции для производства целостности, хотя на самом деле эта целостность всегда реализуется путем добавления двух частичных организаций. Название «комплексно-эквипотенциальные системы», таким образом, кажется полностью оправданным применительно к системам, которые являются основой регенерации: каждое сечение регенерирующего тела может на самом деле произвести то же самое комплексное целое или может, если мы предпочитаем так сказать, по крайней мере подготовить почву для той комплексной Anlage, из которой комплексная целостность на самом деле должна возникнуть, таким же образом.
В науке часто случается, что в довольно странных и аномальных условиях становится очевидным нечто, что могло бы быть найдено повсюду, что лежит перед нашими глазами совершенно очевидно. Не находимся ли мы сейчас именно в таком положении? Чтобы изучить комплексно-эквипотенциальные системы, мы обращаемся к явлениям регенерации и реституции в целом; мы иногда даже вводим гипотезы, чтобы сделать наши материалы более удобными для наших целей; и все это время в теле каждого живого существа существует один вид комплексно-эквипотенциальной системы, который нужно только упомянуть, чтобы понять его как таковой, и который, действительно, не требует никакого предварительного обсуждения. Система клеток размножения, другими словами, половой орган, является самым ясным типом комплексно-эквипотенциальной системы, которая существует. Возьмите, например, яичник нашего морского ежа, и вот вам морфогенетическая система, каждый элемент которой одинаково способен выполнять один и тот же комплексный морфогенетический курс — производство целого индивида.
Далее мы будем иметь дело исключительно с этой разновидностью наших систем, и, делая это, мы вернемся к нашей проблеме наследственности. Но было полезно поставить нашу концепцию комплексно-эквипотенциальной системы на такую широкую основу: мы сразу придали большой диапазон значимости всему, что последует, — что, действительно, относится не только к наследственности, хотя ее значимость в теории наследственности можно назвать ее самым важным следствием.
Второе доказательство автономии жизни. Энтелехия в основе наследственности
После того как мы установили концепцию гармонически-эквипотенциальной системы в предыдущей главе, мы перешли к изучению явлений ее дифференцировки и, в частности, проблемы локализации всех дифференцировок. Наша новая концепция комплексно-эквипотенциальной системы должна привести нас к анализу иного рода: мы уделим особое внимание происхождению, генезису наших комплексных систем, которые показывают эквипотенциальность.
Если мы рассмотрим процесс онтогенеза, мы сможем проследить каждую комплексную систему до очень маленькой группы клеток, а эту маленькую группу клеток — снова до одной единственной клетки. Так, у растений камбий, как можно показать, возник из своего рода зачатка ткани, установленного на очень раннем периоде, а яичник может быть продемонстрирован как результат группы всего из нескольких клеток, составляющих первую видимую «Anlage» репродуктивных органов. В конце концов, или, с другой точки зрения, в начале, один клеточный элемент представляет собой самую примордиальную яйцеклетку.
Весь камбий, нет никаких сомнений, должен рассматриваться как результат последовательного числа клеточных делений той одной клетки, из которой он происходит. Так должно быть и с яичником. Примордиальная яйцеклетка претерпела длинный ряд последовательных делений; отдельные яйца являются их последним результатом.
Теперь мы переходим к некоторым соображениям, которые имеют определенное логическое сходство с теми, что открыли наш анализ дифференцировки гармонически-эквипотенциальных систем, хотя рассматриваемые факты очень различны.
Рассматриваемое само по себе, без каких-либо предубеждений, как это мог бы сделать любой, кто сталкивается с новой проблемой с единственным постулатом вводить новые естественные сущности — используя схоластическую фразу — как можно меньше, развитие отдельного яйца могло бы рассматриваться как происходящее на фундаменте очень сложного рода машины, демонстрирующей различный тип конструкции в трех главных измерениях пространства, как и организм, который должен стать его результатом.
Но могла бы такая теория — независимо от всех экспериментальных фактов, которые ей противоречат, — могла бы такая теория устоять перед тем одним фактом, что происходит генезис той комплексно-эквипотенциальной системы, частью которой является наше одно единственное яйцо? Можете ли вы представить себе очень сложную машину, различающуюся в трех измерениях пространства, которая делится сотни и сотни раз и, несмотря на это, всегда остается тем же самым целым? Вы можете ответить, что в период клеточных делений машины еще нет, что машина устанавливается только после того, как все деления завершены. Хорошо; но что тогда конструирует эту машину в дефинитивных клетках наших систем, скажем, в яйцах? Другой род машины, возможно? Вряд ли можно сказать, что это принесет много пользы. Или та энтелехия, о которой мы говорили? Тогда вы прибегли бы к нашему первому доказательству витализма и обременили бы энтелехию специфическим исполнением, то есть конструированием гипотетической машины, которую вы постулируете в каждом отдельном яйце. Но, конечно, вы бы вышли за пределы физики и химии даже в этом случае.
Мне кажется, что проще, и, так сказать, естественнее, не прибегать к нашему первому доказательству автономии жизни, чтобы придерживаться «машинной теории» в этой новой области исследования, а рассматривать факты так, как они предлагают себя для анализа.
Но тогда мы действительно вправе вывести независимое второе доказательство автономии жизни из нашего анализа генезиса систем комплексно-эквипотенциального типа. Мы говорим, что это чистый абсурд — предполагать, что сложная машина, типично различная в трех измерениях пространства, могла бы делиться много-много раз и, несмотря на это, всегда быть целым: следовательно, не может существовать никакого рода машины как отправной точки и основы развития.
Давайте снова применим название «энтелехия» к тому, что лежит в самом начале всего индивидуального морфогенеза.
Энтелехия, таким образом, оказывается также тем, что, можно сказать, лежит в самом корне наследственности, или, по крайней мере, результата наследственности; индивидуальное формирование следующего поколения, как показано, осуществляется не машиной, а естественным агентом per se.
Значимость материальной непрерывности в наследственности
Но как насчет материальной непрерывности, проявляющейся в наследственности, которую мы назвали почти самоочевидной, поскольку известно, что жизнь существует только на материальных телах? Нет ли, на самом деле, серьезного противоречия в том, чтобы признавать одновременно энтелехию с одной стороны и своего рода материальное условие с другой в качестве основы всего, что ведет к наследственности и от нее? Следующим летом отношение между материей и нашим автономным агентом жизни будет изучено более полно; в настоящее время должно быть достаточно констатировать более простым и реалистичным способом, чем, по нашему мнению, является это отношение. Нет никакого противоречия в утверждении, что материальная непрерывность является основой наследственности с одной стороны, а энтелехия — с другой. Было бы очень неудобно для нас, если бы оно было: ведь материальная непрерывность — это просто факт, а наша энтелехия, как мы надеемся, также доказана как существующая; если бы теперь существовало какое-либо противоречие в допущении существования обоих, конечно, это было бы фатально для нашего доказательства.
Давайте попробуем понять, что имеется в виду под утверждением, что энтелехия и нечто материальное действуют в наследственности одновременно. Энтелехия управляла индивидуальным морфогенезом поколения, которое рассматривается как отправная точка для наследственности, и будет управлять также морфогенезом поколения, которое должно последовать; энтелехия определяет яйцо быть тем, что оно есть, и морфогенез, начинающийся с этого яйца, быть тем, что он есть также. Энтелехия в настоящее время для нас не более чем просто слово, означающее автономное, несводимое во всем, что происходит в морфогенезе в отношении порядка, в одном поколении и в следующем. Но не может ли материальная непрерывность, которая существует в наследственности, объяснить, возможно, материальные элементы, которые должны быть упорядочены? Таким образом, действительно, я надеюсь, мы сможем примирить энтелехию и материальную основу наследственности. Не может ли быть так, что существуют некоторые «средства» для морфогенеза, которые передаются из поколения в поколение, всегда контролируемые энтелехией, и которые составляют реальную значимость непрерывности материи во время наследственности?
Экспериментальные факты о наследственности
Открытия последних нескольких лет, по-видимому, показывают, что такие средства материального характера, хотя и не являясь фундаментом того порядка процессов, который наследуется, тем не менее являются одними из самых необходимых условий для осуществления наследственности в целом. Вряд ли нужно напоминать вам, что в течение очень многих лет все конкретные исследования собственно наследственности — то есть фактическое сравнение различных специфических признаков в поколениях деда, отца и ребенка — были заслугой Гальтона. Вы также можете знать, что, несмотря на неоценимые услуги Гальтона, только в 1900 году один из активных принципов, участвующих в наследственности, был найден независимо де Фризом, Корренсом и Чермаком, и что этот принцип оказался тем, который был открыт уже давно, изложен с предельной ясностью и точностью августинским монахом Грегором Менделем еще в 1865 году, хотя с тех пор он был полностью забыт.
Так называемое «правило Менделя» основано на экспериментах с гибридами, то есть с потомством родителей, принадлежащих к разным видам, или, по крайней мере, разновидностям, но оно относится не к признакам поколения, возникающего непосредственно в результате гибридизации, «первого» поколения гибридов, как мы будем его называть, а к признакам того поколения, которое является результатом скрещивания гибридов друг с другом, при условии, что это приводит к какому-либо потомству вообще. Существует действительно много случаев, как среди животных, так и среди растений, когда потомство гибридов, или, другими словами, «второе» поколение, состоит из особей трех различных типов — смешанного типа самих гибридов и двух чистых типов дедов. Всякий раз, когда особи «второго» поколения разделяются на эти три различных типа, говорят, что гибриды «расщепляются». Именно факт этого расщепления, с одной стороны, и, с другой стороны, определенное утверждение о количестве особей в трех различных типах «второго» поколения придают правилу Менделя его реальную важность.
Прежде чем обсуждать, что может следовать из открытия Менделя для теории наследственности, мы должны подчеркнуть тот факт, что существует много исключений из его правила. В довольно большом количестве случаев гибриды относятся к одному или нескольким типам, которые остаются постоянными: во втором поколении нет никакого расщепления. Но это не затрагивает правило Менделя в тех случаях, когда оно верно. Там, где есть «расщепление» во втором поколении, там также есть численные пропорции, установленные Менделем; никогда не бывает других отношений между числами особей смешанного и двух чистых типов, кроме тех, что даны его правилом. Я считаю очень важным, чтобы этот реальный смысл принципа Менделя был понят как можно яснее.
Из факта расщепления гибридов во втором поколении можно сделать самые важные выводы для теории наследственности; расщепленные особи, если их скрестить друг с другом, всегда дают потомство, которое остается чистым; нет никакого дальнейшего расщепления и никаких других изменений вообще. Зародышевые клетки, производимые расщепленными особями второго поколения, поэтому можно назвать «чистыми», такими же чистыми, как были клетки дедов. Но это равносильно тому, чтобы сказать, что чистота зародышевых клеток была сохранена, несмотря на их прохождение через «нечистое» поколение гибридов, и из этого факта снова следует, что соединение признаков у гибридов должно было быть таким, чтобы позволить чистое разделение: фактически, зародышевые клетки, производимые менделевскими гибридами, могут гипотетически рассматриваться как чистые сами по себе.
Мы еще не рассмотрели одну особенность всех экспериментов по гибридизации, которая, действительно, кажется самой важной из всех для теории наследственности, если взять ее вместе с фактом чистоты зародышей. Правило Менделя всегда относится к одному единственному признаку видов или разновидностей, участвующих в гибридизации, и если оно имеет дело с более чем одним признаком, оно рассматривает каждый из них отдельно; действительно, правило справедливо для каждого из них независимо от других. Мы не можем изучить здесь, как этот важнейший факт независимости отдельных признаков вида в отношении наследственности ведет к производству новых рас путем аномального смешения этих признаков. Мы только теоретически используем этот факт, и, делая это, я полагаю, мы вряд ли можем избежать заключения, что независимость отдельных признаков в наследственности, взятая вместе с чистотой зародышевых клеток в самой простой форме гибридов, доказывает, что в наследственности происходит своего рода передача отдельных и раздельных морфогенетических агентов, которые относятся к отдельным морфогенетическим признакам взрослой особи. Мы можем использовать слово Бэтсона «аллеломорфы» для этих агентов, или единиц, как их можно назвать, тем самым выражая тот факт, что отдельные и раздельные единицы, которые передаются в наследственности, соответствуют друг другу у близкородственных видов, не будучи одними и теми же.
И так у нас есть, по крайней мере, представление о том, что должна означать материальная непрерывность наследственности, хотя, конечно, наши «отдельные и раздельные морфогенетические агенты», или «единицы», или «аллеломорфы» сами по себе не более чем неизвестные нечто, описанные словом; но даже тогда они являются «нечто».
Помимо исследований, относящихся к правилу Менделя и его исключениям, основанных, то есть, на изучении «второго» поколения гибридов, существует другая важная линия исследований, недавно начатая Хербстом, которая исследует первое поколение при гибридизации. Сами гибриды изучаются с особой целью выяснить, может ли тип отдельного гибрида изменяться в зависимости от условий его развития, как внешних, так и внутренних. Открытия, сделанные таким образом, могут привести однажды к лучшему пониманию интимной природы «единиц», участвующих в наследственности, и, возможно, к некоторому знанию об организующем и управляющем факторе в морфогенезе также.
Начиная с открытия Вернона, что гибриды морских ежей бывают разных типов в зависимости от сезона, Хербст смог показать, что различия между гибридами в отношении того, что они больше отцовского или больше материнского типа, отчасти, безусловно, обусловлены различиями в температуре. Но оказался действующим еще один фактор, и Хербсту удалось обнаружить этот фактор, изменив внутренние условия морфогенеза. Всякий раз, когда он заставлял яйца Sphaerechinus вступать в первую фазу искусственного партеногенеза, а затем оплодотворял их спермой Echinus, он был способен приблизить потомство почти полностью к материнскому типу, в то время как при обычных условиях рассматриваемые гибриды следуют отцовской, а не материнской организации.