среда

ХИМИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ИЗУЧЕНИЯ ДЕТЕРМИНАЦИИ И ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ

Обратимся вновь к тому, что совершается в ходе нормального развития, — к явлениям дифференциации и к анализу процессов, названных Шпеманом индукцией, и разберем, что, собственно, является взаимозависимостью частей в развитии.

В 50-х и 60-х годах XX в. в связи с возрастающим взаимо­влиянием биологии, физики и химии и с использованием новых методик (ауторадиография, электронная микроскопия и др.) сно­ва повысился интерес к химии индукторов, хотя содержание это­го понятия резко изменилось. Во-первых, считается неоснова­тельным искать какое-либо одно формообразовательное вещество, вызывающее индукцию. Во-вторых, все меньшее число исследо­вателей уподобляет явления индукции, наблюдаемые в ходе нормального развития зародышей, феномену мертвых организато­ров. В-третьих, вместо гипотезы Шпемана об индукционных влия­ниях организатора на «индифферентный» клеточный материал утвердилась мысль о взаимозависимости частей в развитии за­родышей.

В течение длительного периода, последовавшего после увле­чения и разочарования химическими исследованиями (40-е и 50-е годы), некоторые эмбриологи продолжали изучать природу ин­дукторов. К ним относятся прежде всего С. Тойвонен и Т. Ямада, которые вместе с другими учеными создали качественную гипо­тезу индукторов. Тойвонен испытал действие сотен тканей разных животных на их способность к индукции осевых зачатков у ам­фибий. В 1938 г. он обнаружил, что некоторые индукторы обла­дают качественно различным действием: ткань печени морских свинок индуцирует почти исключительно передний мозг и его производные (сначала передний мозг, затем глаза и балансеры). Костный мозг морской свинки индуцируют туловищные и хвосто­вые структуры (миотомы, хорду, почечные канальцы и т. д.).

Ф. Леман в 1950 г. предложил гипотезу, принятую Тойвоне-ном, Ямадой и другими исследователями. Согласно ей, первичная индукция (сущность действия организатора — дорсальной губы бластопора) может быть вызвана всего двумя агентами, образу­ющими два взаимоперекрывающихся градиента. Одно вещество индуцирует исключительно переднеголовные (архенцефалические) структуры, а другое—туловищно-хвостовые (дейтеренцефаличес-кие) структуры. Если много архенцефалического агента и мало дей-теренцефалического, то индуцируется передний мозг; если первого агента относительно мало, а второго больше, то возникает заднеголовная область; если мало переднеголовного агента и много туло- А вищно-хвостового, то индуцируются туловищно-хвостовые отделы. Все это и имеет место, согласно гипотезе, в нормальном развитии амфибий; надо представить себе наличие определен­ных индуцирующих веществ в соответ­ствующих количественных комбина­циях в разных участках зародыша.

С. Тойвонен и Л. Саксен в 1955 г. проверили эту гипотезу эксперимен­тально, поставив опыты на зародышах амфибий с одновременной и раздель­ной индукцией — печенью и костным мозгом. Ткани печени и костного моз­га или то и другое вместе пересажи­вали в гаструлу тритона или завер­тывали в. эктодерму гаструлы тритона  (метод «сэндвичей»). Как видно , ткань печени инду­цирует преимущественно образование переднего мозга и его производных и изредка также заднего мозга со слу­ховыми пузырьками; индукция мезо­дермы не наблюдается. Костный мозг индуцирует главным образом мезодер-мальные структуры; головные струк­туры не образуются. В опытах с одно­временным действием печени и костного мозга возникли структуры всех уровней тела  нормальной личинки. В ряде случаев на брюшной стороне хозяина развивались полные вторичные зародыши, подоб­ные тем, которые возникают нередко и при трансплантаци­ях верхней губы бластопора или при действии мертвых ор­ганизаторов.