стр. 258
Проф. А. Немилов.
УСПЕХИ БИОЛОГИИ В СОВЕТСКОЙ РОССИИ ЗА ПОСЛЕДНИЕ ПЯТЬ ЛЕТ (1917 - 1922).
Для страны, охваченной процессом революционного разрушения и творчества, пять лет - огромный промежуток времени. Для развития же науки, которая имеет свой собственный импульс к движению и идет вперед по своим собственным путям, пять лет это - очень мало. Сколько-нибудь крупная научная работа вынашивается часто несколько пятилетий под-ряд, прежде чем будет опубликована во всеобщее сведение, и требуется подчас 10, 15 и более лет, чтоб произвести такое экспериментальное исследование, которое оставляет заметный след в науке.
Крупные научные открытия, "делающие", по выражению немцев, "эпоху", являются сюрпризом и валятся, как снег на голову, только тем, кто не следит внимательно за развитием данной науки. Всегда, всякое эффектное научное завоевание подготовлено предыдущими исследованиями, исследованиями кропотливыми, совершающимися годами в тиши научных институтов и кабинетов; исследованиями, на первый взгляд скучными, далекими от жизни и раздражающими людей обывательского склада тем, что они непосредственно для жизни ничего не дают. Но проходят годы и годы, этот подготовленный материал все накапливается и расширяется, и, наконец, исходя уже из него, удается сделать и такой шаг вперед, который сразу привлекает внимание всех и своей понятностью и полезностью.
При подведении итогов развития науки за известный период с этим приходится очень и очень считаться, чтобы не впасть в ошибку, и чем меньше промежуток времени, тем труднее произвести учет "научного урожая". Бесспорно, часть работ, вышедших за последние годы, была начата значительно ранее отчетного периода и должна быть отнесена к прошлому урожаю, но зато за истекшее пятилетие и начато много исследований, которые еще не принесли своих плодов и будут приурочены к следующим юбилейным датам; многое сделано для организации науки, и это пока тоже не может найти себе отражение в отчете; возникло огромное множество новых научных учреждений, среди которых, на-ряду с никчемными и несерьезными, есть и чрезвычайно ценные и в высшей степени важные; в них вложено колоссальное количество труда, который еще не успел дать плодов, так как большинство этих
стр. 259
учреждений еще не вышло из самой трудной и неблагодарной стадии организации и закладывания фундамента; эта организационная работа, чрезвычайно важная для развития науки, тоже сейчас еще не может быть учтена, но, при общей оценке успехов биологии за истекшее пятилетие, это необходимо принять во внимание. Далее, не мало сделано за последние годы в смысле вовлечения широких масс населения в сферу научных интересов; можно расходиться во мнениях, насчет того, как и какою ценою это проводилось, можно придерживаться того взгляда, что все это можно было сделать иначе и лучше, но нельзя отрицать, что в итоге - а это то и важно - с наукой соприкоснулись новые, более обширные слои населения, которые должны дать новые кадры научных работников; это - тоже "посев", который не успел еще дать урожая; а между тем, самый факт, что из большой массы привлеченной в высшие учебные заведения молодежи непременно известный процент осядет в лабораториях и будет работать над разными биологическими проблемами, самая возможность выбирать себе учеников из большого количества студентов, хотя бы подчас и сильно хромающих по части алгебры и физики, это - тоже успех науки, который только не может сразу проявиться в ощутимой и ясной для всех форме.
Если принять все это во внимание, то помещаемый нами ниже беглый обзор того, что сделано более важного русскими биологами за последние годы, не должен внушить читателям пессимистического взгляда на современное положение науки, а скорее, наоборот, должен влить в них бодрость и уверенность в завтрашнем дне.
Еще менее оснований для пессимизма у нас будет, если мы сравним то, что сделано у нас за последние пять лет, с работой биологов в других культурных странах. Правда, количественный перевес (в смысле числа напечатанных трудов) там огромный; научные журналы, чистенькие и прекрасно отпечатанные, продолжают там выходить с регулярностью, которая не скоро еще будет для нас доступна, но никаких особо крупных шагов и там не сделано и качественная сторона работ стоит не выше, а, пожалуй, если говорить об общем типе работ, то и ниже, чем в Советской России.
У нас, как мне представляется, вышло количественно мало работ, но зато значительная часть их отличается яркостью, резко выраженной научной индивидуальностью и большим научным дерзновением. За границей же вышло много исследований, "аккуратных" и добросовестных, но, в значительной своей массе, лишенных той "искорки", той "изюминки" (употребляя Толстовское выражение), которая ценна в научной работе не в меньшей степени, чем в отдельном человеке. Особенно приходится сказать это про большинство американских исследований (я не говорю об исключениях): они, именно, в массе своей, поражают шаблонностью и ученичеством, и даже внешне, в манере изложения, в характере расположения материала по одному общему для каждого журнала плану, как-то стерты все черты индивидуальности и на всем лежит какой-то отпечаток машинности и штампа.
Что это мое впечатление не суб'ективное, видно из того, что проф. В. И. Исаев, в своей статье: "Новости заграничной биологической литературы
стр. 260
(1913 - 1920 г.)" ("Природа" N 7 - 9, 1921 г.), в сущности приходит к такому же выводу. Говоря об общем своем впечатлении об иностранной (главным образом, немецкой) биологической литературе, он пишет: "Решительно во всех областях наука шагнула далеко вперед, но эти ее шаги не выходят из рамок обычного темпа научной мысли. Появилось много новых интересных теоретических сочинений, углубляющих наше понимание крупнейших проблем современной биологии - эволюции, наследственности и пола, произведено множество интереснейших опытов и наблюдений, описан целый ряд новых фактов и форм, но во всех этих областях продолжали работать и русские ученые. Поэтому новая биологическая литература и не произвела на русских ученых впечатления голоса из другого мира, и нельзя сказать, что в настоящее время русским биологам нужно "переучиваться" для того, чтобы понимать последние достижения науки.
В беглой журнальной, да еще "юбилейной" статье невозможно обойтись без пропусков и пробелов, нельзя охватить всего, что было сделано в разных, столь пока еще плохо связанных между собой научных центрах, и приходится ограничиваться только главным, существенным, тем, что более всего обращает на себя внимание.
Прежде всего, приходится отметить те крупные успехи, которые сделаны русской биологией в деле изучения изменчивости живой природы. В этом отношении первое место занимают исследования сравнительно молодого еще ученого, профессора Н. И. Вавилова. В своем докладе на 3-ем Всероссийском Селекционном с'езде в Саратове в 1920 году, и затем в ряде последующих работ, например, в вышедшей недавно (апрель 1922 г.) на английском языке статье: "The Law of Homologous series in variation" ("Journal of Genetics", Vol. XII, N 1), он установил так наз. закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Установление закономерности там, где прежде видели хаотическое нагромождение фактов, является крупным завоеванием в науке, особенно, если закон дает возможность предсказывать и будущее и намечает те пути, по которым искать новое. Чтобы сущность закона, открытого Н. И. Вавиловым, стала понятна читателю, необходимо указать на то, что чем больше ботаники изучали растительный мир, тем все более и более развертывалось перед ними поразительное многообразие растительных форм, которое уже давно заставляло ученых искать путей систематизации всего этого, не охватываемого уже человеческим умом, материала. Достаточно сказать, что одних только высших семянных растений, включая и хвойные, насчитывают 132.788 видов, или линнеонов, как теперь выражаются. Но каждый такой линнеон носит сборный характер и состоит из очень большого количества жорданонов (попрежнему, рас и разновидностей). Так, на основании исследований в лаборатории Вавилова, нужно думать, что существует не менее 3.000 жорданонов (разновидностей) среди одного только линнеона (вида) мягкой пшеницы - Triticum vulgare Vill. Искусственная гибридизация еще более увеличивает разнообразие растительных форм. Из десятка различий в гибридных комбинациях слагаются тысячи различных наследственных форм.
стр. 261
Изучая подробно расовый состав растительного мира, Н. И. Вавилов подметил в этом бесконечном многообразии форм известную закономерность, а именно, что ряды морфологических и физиологических свойств, характеризующих разновидности и расы у близких генетически линнеонов (т.-е. видов), обнаруживают удивительный параллелизм или даже тождество. Так, например, видов культурных пшениц насчитывается 8, которые и группируются систематиками в 3 генетические группы.
Возьмем Triticum vulgare - мягкую пшеницу, насчитывающую множество разновидностей и рас; они различаются следующими признаками: 1) остистые, безостные, полуостистые; 2) белоколосые, красноколосые, сероколосые и черноколосые; 3) с опущенным колосом, с гладким колосом; 4) белозерные, краснозерные; 5) озимые, яровые и т. д. Если мы сравним теперь ближайшие к мягкой пшенице виды: Triticum compactum, Tr. spelta и Tr. dicoccum, то мы здесь найдем полное тождество всех разновидностных признаков. Варьетет мягких пшениц точно повторяется во всех 4 видах первой группы пшениц.
В видах второй генетической группы пшениц: Trit. durum, Tr. polonicum и Tr. turgidum опять повторяются в разновидностях те же признаки, как в первой группе; неизвестны только безостые формы, но бывают остистые и полуостистые.
Третья группа культурных пшениц, заключающая всего один линнеон Triticum monococcum, повторяет по своему разновидностному составу вторую группу.
Мало того, сравнивая расовый состав у ближайших родов, Н. И. Вавилов нашел и здесь такие же ряды наследственной изменчивости. Так, оказалось, например, что состав признаков, различающих формы ржи, оказался до деталей тождественным расам и разновидностям пшеницы.
Далее, изучение большого числа родов в пределах отдельных семейств дало возможность установить, что и целые семейства растений, в общем, характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящим через все роды, составляющих данное семейство. В самых различных семействах обнаруживается как бы склонность кристаллизоваться в определенные системы и классы, аналогично тому, что мы знаем из кристаллографии для химических соединений.
Основываясь на этой повторности форм изменчивости, Н. Вавилов предсказал несколько новых растительных форм, которые вскоре и были, действительно, найдены.
Как на это указывает и сам Вавилов, несомненно, тождество рядов изменчивости в пределах линнеонов и родов проявляется и в животном мире, и некоторые попытки распространить этот закон гомологических родов и на животных уже были сделаны у нас в последние годы.
"Разнообразные выше закономерности", говорит Н. И. Вавилов, "можно сравнить с гомологическими рядами органической химии, с рядами предельных и непредельных углеводородов. Эти соединения, отличаясь друг от друга, характеризуются многими общими свойствами в смысле химической изменчивости,
стр. 262
определенными циклами соединений, определенными реакциями обмена и сложения. И, в общем, каждый углеводород дает тождественный ряд соединений. Между отдельными углеводородами могут быть большие или меньшие различия в циклах изменчивости.
В сущности то же самое обнаруживают в своем полиморфизме роды и виды у растений. Близкие генетические линнеоны в полиморфизме соответствуют гомологам в пределах одного типа, давая полные тождественные ряды форм. Роды и семейства соответствуют разным гомологическим рядам углеводородов, более или менее близким или отдаленным".
Таким же стремлением свести многообразие живой природы к закономерной повторяемости, понять и истолковать явление изменчивости, проникнута и работа Л. С. Берга: "Номогенез или эволюция на основе закономерностей" (Петербург. Госиздат. 1922), вызвавшая очень много разговоров среди биологов. Сущность труда проф. Л. С. Берга сводится к тому, что он пытается построить новую схему развития организмов не на основе случайных вариаций, как у Дарвина, а на основе закономерностей. Но в то время как Н. И. Вавилов действительно нашел одну такую закономерность и на основании ее предсказал и открыл новые растительные формы (подобно тому как на основе Менделеевского закона были предсказаны и затем найдены новые химические элементы), проф. Л. С. Берг только улавливает намеки на подобные закономерности в живой природе, но ни одной из них он точно и строго не формулирует. Захватывая тему чрезвычайно широко, Л. С. Берг разрабатывает ее более умозрительным путем, опираясь не на собственные исследования, а на свою действительно глубокую эрудицию в разных областях биологии. Можно во многом не соглашаться с проф. Бергом, но нельзя не признать всю ценность особенно критической части его труда. Если не все, то, во всяком случае, многие его взгляды дадут толчек к новым работам по изучению эволюции живой природы. Нет, конечно, ни малейшей возможности познакомить читателя сколько-нибудь обстоятельно с интересными взглядами автора, ни тем более с кропотливо собранными фактами, приводимыми им в пользу своих воззрений. Укажем только, что проф. Берг подвергает резкой критике теорию борьбы за существование и отбора и отбрасывает их как факторы прогресса органического мира. Борьба за существование, по его мнению, фактор консервативный: она не выбирает наиболее уклоняющиеся особи, уничтожая все остальное, а, напротив, охраняет норму и уменьшает изменчивость. Эволюция идет вовсе не путем трансмутации отдельных особей, а путем преобразования всего наличного состава особей или, во всяком случае, значительной части их. Эволюция носит, по Бергу, массовой характер, а вовсе не совершается на основе отдельных, случайно благоприятных отклонений. Организмы развились из многих тысяч первичных форм и дальше развивались преимущественно конвергентно (частью дивергентно), и не путем медленных, едва заметных, беспрерывных изменений, а скачками, пароксизмами, мутационно, в силу чего виды и резко отграничены один от другого. Эволюция, в значительной степени, есть развертывание уже существующих задатков.
стр. 263
В области генетики, или учения о наследственности, столь усиленно разрабатываемой на Западе и в Америке, кое-что интересного сделано и у нас. В Москве, в генетическом отделе Института Экспериментальной Биологии успешно разрабатывается вопрос о наследственных химических свойствах крови у человека и животных. По характеру гемагглютининов, удалось установить среди людей четыре наследственных группы и начать изучение закономерности в наследственной передаче свойств крови. Такие же группы удалось установить и для морских свинок по содержанию в их крови особого фермента. Разрабатывается широкий план генетического обследования человека и по ряду других химических свойств крови. На-ряду с этим ведется и морфологическое изучение процессов деления в половых клетках животных и изыскиваются пути для такого экспериментального воздействия на половую плазму, которое дало бы в результате мутационное изменение организма.
Как одна из отраслей генетики, стала развиваться у нас и евгеника, т.-е. наука "о хорошем рождении", которая изучает все те влияния, которыми могут быть улучшены врожденные качества будущих поколений. В Петрограде при Кепсе (комиссии по изучению естественных и производительных сил России) организовано Бюро по евгенике, имеющее задачей собирание и разработку сведений по вопросам наследственности у человека. Заведующим означенным Бюро проф. Ю. А. Филипченко была организована довольно интересная анкета по наследственности среди клиентов Петроградского Дома Ученых. Хотя на эту анкету откликнулось, к сожалению, только 15% общего числа петроградских ученых, тем не менее и это все-таки позволяет дать, с известной приближенностью, генетическую оценку петроградского ученого мира. Вывод, к которому приходит организатор анкеты, довольно пессимистический. "Петербургские ученые", пишет он, "это - популяция особей, состоящая на половину из не чисто-русских элементов, большинство членов которой не переживает 60-летнего возраста и размножается крайне ослабленным темпом (около трети женатых бездетны, а среднее число детей для всех женатых не выше 2), при чем как среди членов этой популяции, так и среди их ближайших предков распространены достаточно сильно такие тяжелые страдания, как туберкулез, душевные болезни и алкоголизм".
В Москве при Институте Экспериментальной Биологии основано в октябре 1920 г. Русское евгеническое общество, устраивающее довольно регулярно заседания, на которых был прочитан ряд интересных докладов, как-то: Н. К. Кольцов: "О наследственности свойств крови у человека", В. В. Бунак: "Война и евгеника", Л. С. Минор: "О наследственности болезненного дрожания головы (tremor'a), Т. И. Юдин: "Наследственность душевных болезней по современным представлениям" и многие другие. Общество наметило себе обширный план работы и отчасти уже приступило к его осуществлению. Кроме изучения фено- и генотипической изменчивости мягких частей лица и волос, оно разрабатывает схемы для графического изображения форм наследования, собирает материал по наследственности по русским семейным хроникам, обследует с генетической точки зрения родословные писателей, музыкантов и
стр. 264
других выдающихся деятелей и собирает литературный материал по вопросу о значении биологических факторов в истории.
* * *
В области модного теперь и усиленно разрабатываемого за границей учения о внутренней секреции и у нас, за истекшее пятилетие, несмотря на все трудности постановки экспериментальных исследований, все же сделано не мало интересного. После того как американскому исследователю профессору Аллену (1917) удалось, путем вырезания щитовидной железы у головастиков, задержать превращение их в лягушек и получить таким образом гигантских головастиков с почти зрелыми половыми клетками, проф. Н. К. Кольцову, совместно с В. Бурдаковым, удалось решить "загадку аксолотля", над которой не мало ломали голову прежние исследователи. Столь популярный среди аквариумистов-любителей аксолотль, как известно, представляет собою личиночную форму земноводного - амблистомы и относится к этой последней так же, как головастик к лягушке. Но, в отличие от головастиков лягушки, аксолотль достигает половой зрелости в личиночном состоянии, которое и сохраняет всю жизнь. Несколько раз удавалось, правда, переводить искусственно аксолотля в амблистому, но то это удавалось, то не удавалось, и что в данном случае играет роль, так и оставалось неизвестным. Исходя из тех соображений, что в процессе превращения личинок в зрелую форму, повидимому, играет большую роль внутренняя секреция щитовидной железы, Н. К. Кольцов совместно с В. Бурдаковым стали кормить аксолотлей тиреоидином, т.-е. препаратом, добываемым из щитовидных желез животных и содержащим их действующее начало. Уже спустя немного дней после начала кормления, обнаружились признаки метаморфоза: жабры укоротились, плавник исчез, изменилась окраска, возникли веки и сформировавшаяся амблистома вышла из воды, потеряв во время превращения свыше 30% веса.
С другой стороны, проф. Б. Завадовскому (1921) удалось гормонами щитовидной железы вызвать у кур изменение окраски перьев и даже явление старческого истощения. Прибавляя к корму порции бычьей щитовидной железы, Б. Завадовский вызывал у черных кур и, в том числе, у черных чистопородных лонгшанов обильное появление белых перьев взамен выпадающих черных; всякий раз, как он кормил кур большими порциями щитовидной железы, вырастали белые перья; когда он прекращал кормление - росли черные перья разной густоты и окраски. Таким образом удавалось получать перья, окрашенные вверху в белые, а внизу в черные цвета и обратно. При отравлении молодого петушка большими порциями ткани бычьей щитовидной железы, Б. Завадовский обнаружил, кроме побеления перьев, и многие другие признаки старения - функциональное недоразвитие вторично-половых признаков, сморщенный гребень, ссохшуюся кожу и жесткое тощее место.
Эти интересные опыты служат лучшим подтверждением мыслей, высказывавшихся уже давно (например, Horsley и Vermehren, Лоран), что в механизме
стр. 265
старения организма нарушение функции щитовидной железы и других органов с внутренней секрецией играет далеко не последнюю роль. Б. Завадовский тоже, на основании своих исследований, примыкает в значительной степени к взглядам Лорана и других авторов, внося в них, однако, некоторые поправки. "Ясно", говорит он, "что наш организм находится под постоянными ударами внутренних химических реагентов. Полное благосостояние его устанавливается лишь тогда, когда все эти гормоны поступают в тело в идеально точной дозировке и идеально точно уравновешивают друг друга. Естественно, что такое состояние полного равновесия в организме немыслимо, поскольку последний подвергается ряду воздействий извне и извнутри... Если это так, то вся наша система находится в состоянии непрерывных колебаний вокруг идеальной точки гармонического равновесия, которая так и остается практически недостижимой для живого организма, не находящегося в состоянии анабиоза. Результат этот ясен: он выражается в том ряде незаметных, но непрерывных нарушений и расшатываний в нашей живой машине, которые, постепенно накопляясь и суммируясь, дают в конце концов ту картину изменений, которую мы называем старостью. Старость есть, при таком воззрении, естественное следствие жизни клеток и их взаимодействия друг с другом через посредство гормонов и других продуктов их обмена".
Очень важные результаты в области изучения внутренней секреции половых органов дали исследования М. Завадовского (брата упомянутого выше исследователя). Чтобы они были понятны читателю, укажем на то, что исследования последних двух десятков лет убедили ученых в чрезвычайной важности тех гормонов (продуктов внутренней секреции), которые отделяются в кровь половыми железами. Половые гормоны - это большой мощности физиологическая сила, орудующая в живом теле и обусловливающая многие его особенности. В отношении внутренней секреции половых желез все люди могут быть разделены на два типа, связанных между собою переходами. У одних она сильно развита, и такие особи "мужественны" или "женственны", отличаются крепостью, бодростью, хорошим расположением духа, сильной, здоровой сексуальностью, живут долго, стареют поздно, стойки в борьбе за жизнь и являются совершенными, в биологическом отношении, особями. С другой стороны, бывают люди с врожденной слабой внутренней секрецией половых органов. У них в крови слишком мало половых гормонов и, в связи с этим, так называемые вторично-половые признаки едва намечены. У таких мужчин слабо растут борода и усы, костяк плохо развит, мышцы вялые и дряхлые, а у женщин этого типа слабо развиты соответствующие женские черты, например, наблюдаются вялые маленькие груди, узкий таз, угловатые очертания тела. Такие люди с ослабленной половой внутренней секрецией отличаются слабостью и вялостью; состояние духа у них чаще всего подавленное, нет веры в жизнь и желания бороться за свое место под солнцем; индивидуальность не резко выражена, сексуальность слабая. Они рано стареют, подвержены всяким заболеваниям, дают большой процент самоубийц и душевнобольных и рано сходят в могилу.
стр. 266
Раз половые гормоны, действительно, представляют собою такую могучую физиологическую силу, то отсюда само собою явилось у ученых стремление научиться управлять этой силой и заставить ее подчиняться воле экспериментатора. Начало такому "завоеванию половых гормонов" положил в 1911 г. Штейнах, и это дело продолжает теперь М. Завадовский. Штейнах первый осуществил экспериментальное превращение самца в самку и обратно. Штейнах брал молодых самцов морской свинки и крысы и вырезал у них семенные железы (яички). Затем таким кастратам он пересаживал на брюшину или под кожу яичники, которые были вырезаны у молодой самки того же животного. Почти в половине случаев прививка удавалась великолепно. Пересаженные яичники начинали в теле самца развиваться и расти и в конце концов стали отделять яйцеклетки. Вместе с тем развитие мужских половых признаков остановилось совершенно. Зато все женские половые признаки стали быстро развиваться под влиянием яичниковых гормонов. Так, соски, околососковые кружки и молочные железы приняли форму и размеры совершенно такие, как у обыкновенной самки. Размеры и рост скелета, шерсть, мускулатура и жировые отложения приняли такой же характер, как у самок. Ко времени половой зрелости у оперированных животных не появилось ни малейших признаков полового влечения к самкам. Даже присутствие самки в состояние "охоты" не производило на них ни малейшего впечатления. Бывшие самцы после операции сделались настоящими самками и даже стали возбуждать в самцах такое же сильное половое притяжение, как и настоящие самки.
Сначала Штейнаху удавалось превращать только самцов в самок, а не наоборот, но затем, после долгих тщетных попыток, он научился пересаживать семенные железы кастрированной самке и таким образом превращал ее в типичного самца.
Так как Штейнах работал над животными, у которых половой диморфизм, т.-е. различие между полами в строении всего тела, а не одних органов размножения, выражены не резко, то было чрезвычайно интересно проверить опыты Штейнаха над такими животными, у которых различие между самцом и самкой, даже по внешнему виду, очень большие; с другой стороны, интересно было выяснить, все ли особенности тела, которые называются вторично-половыми признаками, зависят, действительно, от внутренней секреции половых желез или же часть этих признаков обусловливается другими факторами.
Эту задачу и решил М. М. Завадовский, произведший в заповеднике "Асканиа Нова" многочисленные опыты пересадки половых желез над богатейшим материалом. Он имел в своем распоряжении и фазанов, и кур разных пород, и домашних уток и крякв, а из млекопитающих: антилоп, нильгау, горна и гну, козулей, ланей, баранов мериносов и быков серой украинской породы.
Его исследования показали, что при кастрации (т.-е. удалении семенников) у петухов исчезает часть вторично-половых признаков: а именно, петуший убор, половой инстинкт, характерный петуший голос и ряд других признаков.
стр. 267
Зато такие признаки, как, например, петушье оперение и шпоры развиваются и при отсутствии половой железы. На этом основании М. Завадовский и разделяет вторично-половые признаки на две группы: 1) "независимые" признаки (петушье оперенье и гребень), формирование которых происходит без участия половой железы, и "зависимые" признаки (головной убор, инстинкт и голос), развитие которых возможно и без воздействия гормона семенной железы. Что такое разделение действительно является обоснованным, видно из дальнейших опытов М. Завадовского. Кастрированному петуху он всаживал под кожу семенник другого петуха, и, в случае удачного приживления пересаженного органа, все "зависимые" признаки появлялись вновь. Для выяснения вопроса о том, справедливо ли такое разделение на зависимые и независимые признаки и по отношению к курице, были предприняты операции удаления яичника у куриц различных пород. При этом обнаружился интересный факт, что кастрированная курица при первом же линянии принимает оперение петуха и получает шпоры. Головной же убор, женский половой инстинкт и выводные пути половых органов либо исчезают вовсе, либо отстают в своем развитии. В случае регенерации яичника, заново восстановляются и эти последние признаки. Таким образом, типичные признаки курицы - оперение, инстинкт, головной убор и т. д., принадлежат к категории "зависимых" признаков, для развития которых необходима деятельность яичников. Но кроме того приведенные опыты показывают, что потенциально курице свойственны и "независимые" признаки петуха, но только у нормальной курицы, вследствие деятельности яичника, эти признаки не могут проявиться. По внешнему своему виду и по повадкам кастрированный петух и кастрированная курица чрезвычайно похожи друг на друга, их тип организации может быть назван уже внеполовым, или асексуальным.
Впоследствии результаты этих исследований М. Завадовскому удалось распространить и на фазанов и на уток, что дает право думать, что описанные отношения более или менее одинаковы у всех птиц. Кроме того, эти опыты доказывают, что секреция семенников и секреция яичника специфичны. Маскулинизин (гормон семенника) и феминизин (гормон яичника) вызывают у особи развитие качественно различных признаков и сами качественно отличаются один от другого. Дальше возник вопрос, чем же отличается самец от самки? Только ли тем, что тела их находятся под влиянием специфически различных гормонов или и тем, что при неодинаковой внутренней секреции и самые ткани их представляют известные различия? Собственно уже наблюдения над кастрированными особями указывают на то, что ткани и у самца и у самки одинаковы или, как выражаются на биологическом языке, эквипотенциальны, и только в зависимости от того, будет ли на них воздействовать маскулинизин или феминизин, они развиваются либо в направлении самца, или самки. Что это так, наглядно показали и произведенные М. Завадовским опыты пересадки кастрированным петухам яичника, а кастрированным курицам семенников. Первые получали после этого все зависимые признаки кур, а вторые - петухов.
Не касаясь далее интересных выводов, сделанных М. Завадовским относительно
стр. 268
петухоперости, куроперости, арреноидии и телиидии в природе, укажем только, что приведенные выше исследования были распространены и на млекопитающих. Они не только подтвердили правильность прежних опытов Штейнаха, но и дали возможность несколько углубить их. Оказывается, что у млекопитающих есть и зависимые и независимые признаки. Но в то время как у птиц, как мы видели, самка несет в потенции "независимые" половые признаки самца, у млекопитающих, наоборот, самец является потенциально носителем "независимых" признаков самки.
* * *
Голодовка городского населения в 1919 и 1920 году дала повод к ряду научных исследований в области физиологии голодания. Сама жизнь поставила здесь такой опыт, на который, конечно, ни один физиолог не решился бы. Нужно сказать, что чуть не в первый раз в истории человечества массовое голодание происходило и в научных центрах, где имеются налицо и достаточный кадр исследователей и оборудованные лаборатории. Над человеком удалось проверить то, что уже ранее было известно по опытам над животными. Из работ, посвященных биологической стороне голода, заслуживает внимание исследование д-ра А. К. Ленца над изменением химического состава человеческого мозга при голодании (доложено 24/V 20 г. в заседании Ученой Конференции Института по изучению мозга и психич. деятельности). До исследований д-ра Ленца ученые представляли себе, что нервная система, до известных пределов, щадится голодом. На основании взвешивания мозгов голодавших и нормальных животных, думали, что мозг, как орган, мало теряющий в весе при голодании, находится в организме, так сказать, в привилегированном положении и живет на счет других тканей, безжалостно превращаемых при голодании в энергию и тепло. На самом деле оказалось иначе. Д-ру Ленцу удалось подробно исследовать 11 мозгов людей, умерших от голода. При взвешивании мозгов выяснилось, что вес их, как это известно было и по наблюдениям над животными, близок к норме, при чем замечается скорее склонность к повышению, чем к понижению. Было замечено кроме того, что, в то время как полушария (седалище высших психических функций) давали цифры несколько повышенного веса, мозжечек и мозговой ствол обнаруживали вес немного ниже нормы. Но это увеличение веса, как оказалось, зависело от увеличения количества воды в мозгу за счет убыли тех веществ, которые составляют его плотный остаток. При ближайшем изучении выяснилось, что головной мозг теряет 8,231% белков, 11,48% липоидов, 5,233% своего азота и 2,257% своего фосфора. При этом серое вещество головного мозга, наиболее важное для психических процессов, теряет 9,309% белков, 8,830% липоидов, 9,644% азота и 2,103% фосфора. Такие потери приходится признать очень большими, так как ткань мозга отличается вообще меньшею стойкостью, чем другие ткани организма.
В полном соответствии с этими исследованиями Ленца, указывающими на разрушение нервной ткани при голодании, стоят и работы Ю. П. Фролова
стр. 269
(1922) и И. С. Розенталя о влиянии резкого изменения в составе пищи на некоторые стороны нервной деятельности животных, произведенные в лаборатории проф. И. П. Павлова. Оба автора, понятно, стоят на точке зрения об'ективной психологии, т.-е. стремятся исследовать сложные явления психики человека и животных с помощью об'ективных методов. Согласно воззрениям павловской школы, то, что психологи называют "душой", есть не что иное, как бесконечно сложная комбинация простых или безусловных и так наз. условных, или сочетательных рефлексов, т.-е. ответов со стороны нервной системы на падающие на нее из внешнего мира различные раздражения. Простые или безусловные рефлексы являются врожденными, они наследуются, а не приобретаются заново, и для проявления их не нужно даже целости коры головного мозга: они могут осуществляться и одним спинным (или вместе и продолговатым) мозгом. Пример: мы кладем собаке в рот мясной порошок и получаем в ответ на это раздражение - вытекание слюны. Рефлексы второй группы возникают у животного путем опыта; они приобретаются и развиваются постепенно у животного в течение его жизни. Это есть, так сказать, временная связь, в которую вступает нервная система животного или человека с раздражителем.
Например, перед тем как положить собаке в рот мясной порошок, дают звуковой сигнал (положим, звонок), и через некоторое время у животного образуется новая, не существовавшая прежде связь между звуком и слюнной железой: уже один звуковой сигнал, без мясного порошка, будет вызывать у животного слюнотечение.
Так как все поведение человека и животных, с точки зрения об'ективной психологии, представляет собою только ряд безусловных и условных рефлексов, то и было очень интересно выяснить, как такой могучий фактор, как голод, влияет на эти основные физиологические элементы высшей нервной деятельности.
По данным И. С. Розенталя, голодание у собак протекает следующим образом. Сначала, еще до появления видимых признаков какого-либо отклонения от нормы, у животных разрушаются дифференцировки, т.-е. нарушается, если можно так выразиться, точность сочетательных рефлексов, затем уже исчезают хорошо выработанные условные рефлексы и только после этого у собак обнаруживается вялость и сонливость, они начинают быстро падать в весе и наконец погибают или непосредственно от голода или от таких расстройств в организме, которые для неистощенного животного не представляли бы никакой опасности. Эта характерная для голодающего организма утрата способности образовывать условные рефлексы, собственно, и приводит его к гибели. Раз он утрачивает возможность образовывать во время индивидуальной жизни все новые и новые временные связи с внешним миром, то он не может уже и ставить свое тело в более благоприятные соотношения с этим последним, например, в смысле добывания пищи, охранения себя от вредных внешних влияний и т. д.
Ю. П. Фролов, как и Розенталь, отмечает сонливость у умирающих от голода собак, но он более детализирует последовательный ход исчезновения
стр. 270
рефлексов во время голода. Когда у животного появляется "голодная" сонливость, то начинают страдать все, вообще, сложно-нервные процессы, но, в первую очередь, ослабляется процесс внутреннего торможения, что и выражается в невозможности выработать дифференцировку. При дальнейшем усилении сонливости начинаются уже нарушения и тех процессов, которые связаны с явлениями возбуждения, а именно условный рефлекс образуется с чрезвычайною трудностью, а, образовавшись, отличается крайним непостоянством. Несколько позже искусственные условные слюнные рефлексы исчезают, но натуральные слюнные рефлексы остаются еще хорошо выраженными и дают картину нормального угасания и восстановления под влиянием подкрепления едою. Только уже в период, близкий к смерти животного, натуральные условные рефлексы заметно уменьшаются, тогда как безусловные слюнные рефлексы остаются, лишь уменьшаясь несколько количественно.
* * *
Благодаря блестящим работам американского исследователя Алексиса Карреля (1911) и его многочисленных учеников, в настоящее время выращивание тканей животного организма в искусственных условиях достигло большого совершенства. Кусочки тела только что убитого животного при помещении их в подходящие, в смысле питания и стерильности, условия, продолжают жить годами вне организма, если только производить аккуратно так называемый "пересев" их. Сотнями работ по культуре тканей безупречно доказана возможность жизни и роста тканей вне организма. Но остается здесь еще кое-что невыясненным, а именно: сохраняются ли все свойства переживающей ткани, или же она часть своих свойств в искусственных условиях утрачивает и подвергается здесь упрощению. Одни исследователи указывают на то, что в живом организме существует некое организующее и регулирующее начало, которое и держит ту или иную ткань или орган на определенной высоте строения и жизнедеятельности. Как только ткань попадает в искусственные условия, она выходит из-под власти этого регулирующего начала и начинает постепенно упрощивать свое строение. Другие авторы, и в том числе школа проф. А. А. Максимова, не считают это упрощение общим правилом, а, напротив, полагают, что не только переживающая ткань сохраняет свою сложную дифференцировку, но подчас даже клетки более простые начинают развиваться в более специализированные и сложные формы.
За отчетный период в лаборатории проф. А. А. Максимова продолжались исследования над культивированием тканей вне тела, которые, в общем и целом, подтверждали воззрения на этот вопрос его школы. Так, ассистентом А. А. Максимова, Н. Хлопиным (сыном гигиениста), произведена довольно интересная работа по выращиванию вне организма зародышевых тканей млекопитающего. Он брал для исследования кусочки кишечника, зачатки конечностей и почек у зародышей кролика, длиною в 13 - 57 мм., и выращивал их вне организма в течение 5 - 10 дней. Если попадали в культуру отдельные
стр. 271
эпителиальные клетки, то они обыкновенно оказывались неспособными к дальнейшему существованию и скоро погибали. Если же он брал сравнительно большой участок эпителия, то он так сказать индивидуализировался, принимал форму эпителиальных шаров или пузырей и жил довольно долго. Никогда эпителий не подвергался обратной дифференцировке или упрощению, напротив того, все виды эпителия обнаружили способность образовывать в искусственных условиях кутикулярный рубчик, даже те, которые обычно его не имеют. Студенистая, или эмбриональная, соединительная ткань сохраняла в искусственных условиях ту же способность дифференцироваться и переходить в различные другие виды соединительной ткани, какая свойственна ей и в живом организме при естественных условиях. С другой стороны, хрящевая ткань более взрослых зародышей (следовательно, ткань успевшая уже развиться и приобрести свои типичные черты) вообще, в опытах Хлопина, не поддавалась культивированию вне организма, молодой же хрящ не развивался далее, а претерпевал изменения и превращался в типичные элементы соединительной ткани.
Русским ученым, известным фармакологом Н. П. Кравковым, выработан недавно оригинальный метод культивирования вне организма тканей ампутированных человеческих пальцев*1; этот способ дает в руки экспериментатора чудесный материал для испытания действия различных ядов на живые ткани человека. Опубликованные в этом году (1922) исследования С. В. Аничкова показали, что изолированные и выращиваемые по способу Н. П. Кравкова пальцы человека являются прекрасным об'ектом и для изучения деятельности периферических сосудов человека, которые проявляют чрезвычайно тонкую чувствительность к пропускаемым через них ядам. На этом об'екте ему удалось и для артерий человека доказать существование самостоятельных, совершающихся ритмически сокращений стенок, независимых от центральной нервной системы. При нанесении местного раздражения на кожу такого "переживающего" пальца, происходит расширение его сосудов, при чем длительность этого расширения зависит от силы раздражения. При повторном раздражении одной и той же ссадины, реакция сосудов заметно падает. Если нанести такому изолированному живому пальцу сильное раздражение (впрыскиванием под кожу раздражающего вещества), то наступает длительное расширение сосудов с большим усилением их ритмического сокращения. За стадией расширения следует затем период прекращения ритмизма сосудов, а вместе с тем уменьшается и количество протекающей по сосудам жидкости.
* * *
Большим шагом вперед в деле изучения высшей нервной деятельности являются и замечательные исследования П. П. Лазарева, применившего к физиологии методы физики и математики и создавшего чрезвычайно интересную
_______________
*1 См. подробнее об этом статью Б. Завадовского: "Впечатление о работах в Петроградских лабораториях" (Красная Новь N 4, 1921), а также статью С. В. Аничкова в Русском Физиологическом Журнале (N 3, 1921, стр. 206).
стр. 272
ионную теорию возбуждения. По исследованиям Лазарева, возбудимость ткани возможна только при том условии, что будет иметь место химическая реакция. Возникновение этой последней проще всего представить себе при действии растворов электролитов с расщепленными на ионы молекулами.
При изменении числа ионов в среде должно возникать возбуждение, но необходимо учитывать и то обстоятельство, что ионы действуют и антагонистически: так, ионы калия возбуждают ткань, ионы же кальция, наоборот, угнетают возбуждение.
Характер ионного процесса, распространяющегося по проводящей части нервного волокна - осевому цилиндру, надо представить себе как бы в виде волны взрыва. Раз начавшись, реакция должна докатиться до конца независимо от силы раздражения.
Раздражение нервных центров, построенных из нервных клеток, совершается периодически и осуществляется химической реакцией в зависимости от концентрации возбуждающих ионов. При периодических реакциях в области нервных центров должны возникать электродвижущие силы, и отсюда должны распространяться в окружающую среду со скоростью света электромагнитные волны. Эти последние должны возникать при всяком акте движения, при всяком ощущении, и, по представлению П. П. Лазарева, голова человека, как какая-нибудь передаточная антенна радиотелеграфа, излучает во все стороны волны до 30 тысяч километров длиною.
Если Лазарев подходит к изучению высшей нервной деятельности с физико-химическими методами, то школа И. П. Павлова продолжала свой анализ "душевной" жизни или, правильнее, поведения животных и человека с точки зрения учения об условных рефлексах. В этом отношении ученики и последователи И. П. Павлова идут, как мы отчасти указывали на это выше, гораздо дальше одного только анализа и стремятся распространить исследования над животными и на человека. Намечаются таким образом новые об'ективные методы изучения душевных болезней и выясняется все более и более необходимость перестройки и психиатрии на основании павловской физиологии высшей нервной деятельности (см., напр., А. К. Ленц: "Методика и область применения условных рефлексов в исследовании высшей нервной деятельности человека" (1922), А. Г. Иванов-Смоленский: "Условные рефлексы и психиатрия" (1922) и т. д.). Хотя лабораторный синтез условных рефлексов высших порядков (т.-е. наслаивание одних условных рефлексов на другие) и останавливается пока на 3-ем звене, т.-е. на рефлексах 3-го порядка (исследование д-ра Фурсикова), тем не менее делаются уже смелые и крайне интересные попытки признать всю психическую деятельность человека только закономерными ответами на изменение во внешнем мире, определяемыми в их существовании огромным количеством условий и называемыми условными рефлексами (см., например, статью В. В. Савича: "Попытка уяснения процесса творчества с точки зрения рефлекторного акта", "Известия Института имени Лесгафта", т. IV, 1921 и "Красная Новь", т. IV, 1922, а также А. Г. Иванов-Смоленский: "Биогенез речевых рефлексов и
стр. 273
основные принципы методики их исследования"). "С момента пробуждения", говорит д-р А. К. Ленц, "до момента засыпания человек в нормальной жизненной обстановке проделывает ряд рефлекторных комбинаций самой различной сложности - от кашляния и чихания до разрешения, быть может, мировых проблем. Проснувшись, мы взглядываем на часы, и этот зрительный раздражитель вызывает рефлекс - вставание. Мы выходим из дому - и вид подходящего трамвая влечет новый двигательный эффект - мы бежим"... "Надо твердо стать на ту точку зрения", говорит А. К. Ленц далее, "что все наше поведение состоит из бесконечно разнообразных условных рефлексов как на наличные изменения внешнего мира, так и на прошлые раздражения, оставляющие следы в нашей центральной нервной системе. Изучать эти рефлексы необходимо для каждого, желающего проникнуть в сущность человеческой личности"...
* * *
До сих пор еще не опубликованы, но чрезвычайно интересны исследования проф. В. И. Исаева над пресноводными гидрами. Он не только повторил и проверил все прежние опыты с разрезанием гидры на несколько частей, с выворачиванием ее наизнанку, с регенерацией ее отдельных частей, но и добился получения искусственной химеры, сращивая вместе половины гидр, принадлежащих разным видам. Эти наблюдения дали ему возможность притти к чрезвычайно важным общим выводам, касающимся явления "смерти без трупа", а также сделать ряд заключений генетического характера.
Г. А. Надсон (1920) произвел очень интересные опыты с влиянием радия на дрожжевые грибки и на основании как собственных исследований, так и изучения соответствующей литературы, дает общую характеристику действия радия на живое вещество. Всякая живая клетка чувствительна к радию. В общей форме можно сказать, что определенные слабые дозы радиевых лучей возбуждают, а сильные угнетают и даже убивают клетки. Если только радий действовал достаточно продолжительное время, то всякая клетка в конце концов может быть убита радием. Но чувствительность по отношению к радию неодинакова у различных групп, родов и видов животных и растений и подвергается, кроме того, и сильным индивидуальным колебаниям. Всегда между самым радиированием и моментом, когда действие лучей радия начинает проявляться на живом веществе, протекает известный период скрытого или латентного действия радия. Полученный от радия импульс может передаваться клеткой по наследству. Иногда клетки, непосредственно радиированные, не обнаруживают никаких заметных изменений, но они проявляются у их потомков.
В сущности, влияние радия на живое вещество сводится к тому, что он дает ему определенный толчек и ускоряет темп жизненных процессов. Если толчек был мал, то дело и ограничивается одними явлениями возбуждения. Если же радиирование было достаточно сильным, то процесс быстро идет дальше. Происходит перевозбуждение живого вещества, и клетка, если можно так выразиться, начинает жить слишком быстрым темпом. В результате
стр. 274
этого наступает преждевременная старость, а нередко и смерть клетки. При этом попутно может развиться тот ряд изменений в строении и функциях, которые мы называем патологическими отклонениями. Но все это лишь результат пошедшего слишком далеко первичного возбуждения клетки, последствие того, что под влиянием радия клетка начинает жить слишком быстрым темпом и, так сказать, изживает себя.
Действие радия на живое вещество отнюдь не специфично. Среди тех изменений в клетке, которые наступают под влиянием радия, нет ни одного такого, которого нельзя было бы вызвать и другими факторами: например, светом, температурой и химическими деятелями. Наконец, многие из этих изменений рано или поздно наступают и без всякого радия во время старости клеточного организма. Так что радий только ускоряет наступление того, что рано или поздно должно быть появиться естественным путем.
В области гистологии заслуживает быть отмеченной прекрасная работа молодого ученого Д. Н. Насонова: "Цитологические исследования над растительными клетками" (1918). Он применил к растительным об'ектам новейшие методы микроскопической техники, выработанные гистологами по отношению к животным тканям, и выяснил некоторые интересные подробности процесса деления клеток. Ему удалось подметить, что хандриозомы на известной стадии непрямого деления принимают более или менее резко выраженное полярно-лучистое расположение. Вместе с тем на полюсах веретена деления появляется скопление волокнистого осмиофильного вещества, названное им фибросферой. Роль этого последнего образования, по Насонову, двоякая. С одной стороны, фибросфера посылает от себя к каждой хромозоме по тянущему волокну, снабженному иногда особым органом прикрепления - контактной бляшкой, и, вбирая затем в себя это волокно и разрывая связь между уже расщепившимися хромозами, подтягивает их к противоположным полюсам веретена. Этим путем фибросфера и осуществляет равномерное распределение между будущими дочерними клетками наследственной ядерной плазмы - хроматина. С другой стороны, во время деления клетки происходит группировка хондриозом около фибросфер, - этим достигается распределение между дочерними клетками элементов, специализировавшихся для выработки секрета. Все эти данные, являющиеся совершенно новыми в цитологии, иллюстрируются очень убедительными препаратами, с которых автором сделаны хорошие рисунки в красках (Подр. см. Архив Анатомии и Гистологии за 1918 г.).
С. В. Мясоедовым (Военно-Медицинская Академия) закончена очень хорошая работа над строением яичника млекопитающих. Несмотря на громадное количество предшествовавших исследователей, Мясоедову посчастливилось выяснить некоторые новые данные, касающиеся сложного гистологического строения этого важного органа, и пролить свет на некоторые вопросы, возбуждавшие разногласия среди биологов.
Пишущему эти строки удалось за время революции закончить большую работу о строении продолговатого мозга различных позвоночных, в которой описывается строение и развитие новых нервных центров, а также получить
стр. 275
некоторые данные, касающиеся связи между гистологическим строением органов, сравнительно удаленных один от другого. Кроме того, автором этих строк было произведено исследование гистологического строения придатка яичка при разных физиологических состояниях.
Наконец, даже в беглом обзоре нельзя обойти молчанием прекрасных монографий проф. Е. Н. Павловского по медицинской зоологии, посвященных мухам и вшам и представляющих собою не только добросовестную сводку, но и серьезную обработку большого материала, собранного по этим вопросам автором в течение ряда лет.
Внимания заслуживает и обещающее очень многое при дальнейшей разработке исследование С. Перова над растворителями казеина (1919). Судя по его работе, казеин вовсе не представляет собою необратимого коллоида. Исходя из естественной солевой среды молока, С. Перову удалось подобрать такой солевой растворитель, под действием которого казеин переходил в коллоидальный раствор, сохраняя свой естественный состав. Пользуясь таким растворителем, С. Перов произвел даже опыт искусственного приготовления молока. Он взял 10 граммов полученного в чистом виде казеина и поместил его в 300 куб. сант. своего растворителя. Через несколько часов уже образовался коллоидальный раствор казеина. К нему он прибавил затем 15 граммов молочного сахара и, после растворения последнего, 0,25 граммов углекислой извести. Раствор тотчас же сделался опалесцирующим на подобие естественного обрата. В такой искусственный было влито 20 граммов мясляного жира, после чего жидкость встряхивалась для эмульсирования в течение 10 минут при 50° С. В результате опыта получилась жидкость, которая, по словам С. Перова, "по всем своим качествам и виду напоминала молоко настолько, что пробовавшие с трудом отличали его от естественного продукта".
Как ни краток приведенный выше обзор развития биологии за последние пять лет, как ни велики в нем пробелы и пропуски, из него все-таки видно, что по целому ряду важных и интересующих весь научный мир вопросов удалось шагнуть вперед. Научная мысль, несмотря ни на что, продолжает работать и, при беспристрастном взгляде на вещи, приходится признать, что, если мы и не идем в области науки в ногу с нашими западными соседями, то все-таки уже и не столь сильно и не столь безнадежно отстали от них...