Эмбрионы, гены и эволюция

Но к истинной революции в эмбриологии привело настойчивое утверждение Ру, что, хотя некоторые представления о механизмах развития можно вывести из наблюдений, доказать их существование можно только экспериментальным путем. Отдельные компоненты развивающейся системы можно изучать путем их «выделения, перемещения, уничтожения, ослабления» и наблюдать затем, какое влияние это оказывает на нормальный процесс. Созданная Ру механика развития преобразовала эмбриологию и привела к тому, что вопросы филогении стали играть все меньшую и меньшую роль в деятельности эмбриологов, занимающихся функциональным анализом развития. Механистический и редукционистский подход сулил реальную возможность разрешить проблемы развития, дав им объяснение на молекулярном уровне. В 1890-х годах у многих биологов появилась склонность к редукционизму. Как раз в это время, в 1896 г., Эдуард Бухнер (Eduard Buchner) опубликовал эксперименты, показавшие, что брожение, которое считали биологическим процессом, неотделимым от живой дрожжевой клетки, можно получить и вне клетки, при помощи изолированных ферментов. Работа Бухнера была достаточно убедительной, а о значении, которое она имела в то время, можно судить по тому, что Бухнер получил за нее в 1907 г. Нобелевскую премию по химии. Ферменты послужили прекрасной моделью, позволившей представить жизнь как сложный химический процесс. Оппенгеймер и Митчел (Oppenheimer, Mitchel), например, в своей книге «Ферменты и их действие», опубликованной в 1901 г., пространно обсуждали химическую природу и действие ферментов, а также различные основные их классы. Они рассматривали, между прочим, и ферменты, обнаруженные в зародышах. Молекулярные механизмы в эмбриологии затрагивают в своих работах Дриш (Driesch, 1894) и Уилсон (E.B.Wilson, 1898, 1904).

От наследственности и рекапитуляции, занимавших центральное место в умах эмбриологов, внимание переключалось на процесс, посредством которого происходит индивидуальное развитие организма. Это новое отношение к проблеме удачно резюмировал Уитмэн (С. О. Whitman) - один из основателей американской эмбриологии и первый директор Лаборатории биологии моря в Вудс-Холе; в 1895 г. он писал:

«...нам больше не нужна филогенетическая Ahnengallerie (портретная галерея предков)... Нам ничего не дает понимание того, что глаза у нас есть, потому что они имелись у наших предков. Если наши глаза похожи на их глаза, то это объясняется не генеалогическими связями, а тем, что развитие молекулярной основы зачатков этих глаз происходило в сходных условиях».

Триумф механики развития вызвал внезапный и полный разрыв между эмбриологией и эволюцией, и, как мы увидим, в нем уже содержались семена еще и второго разрыва - между эмбриологией и генетикой. Любопытно, что эмбриологи не доказали ошибочности биогенетического закона, и в период расцвета механики развития они, в сущности, и не пытались этого сделать: эмбриологи были увлечены новыми проблемами, не связанными с биогенетическим законом. Лишь по прошествии целого поколения Гарстанг (Garstang) и де Бер (de Beer) вернулись к геккелевской рекапитуляции и доказали на эмбриологической основе ее непригодность в качестве универсального механизма эволюции. Механика развития не отрицала основу биогенетического закона. В сущности, некоторые аспекты рекапитуляции нетрудно было бы объяснить в механистической манере в полном согласии с новым подходом. Наилучшим примером этого служит высказанная Клайненбергом (Kleinenberg, 1886) мысль, что такие, казалось бы, лишенные функции эмбриональные структуры, как хорда или трубчатая закладка сердца у позвоночных, считавшиеся простыми примерами рекапитуляции, возможно, имеют жизненно важное значение для развития зародыша, принимая участие в формировании более поздних структур. Он писал: