ОРГАН
росте эпителиальных зачатков несомненно механические условия среды в значительной мере определяют формообразование, это в особенности видно на развитии органов брюшной полости (напр. формирование печени, даже и на поздних стадиях). Благодаря «описательному» (Roux) эксперименту выявилось также, что активное перемещение клеточного материала играет большую роль не только при образовании мезенхиматоз-ных зачатков, но и при формировании эпителиальных закладок. Разработанный В. Фох-том метод прижизненной окраски (нанесение меток) позволил проследить перемещение целых клеточных масс, как бы перетекающих сплошными слоями. Т. о. между прочим и зачаток нервной системы (нервная пластинка) образуется путем стяжения экто-дермальных клеток определенной области к середине спинной части зародыша. И во многих других случаях формирование эпителиальных зачатков является не столько след-ствиемнеравномерного роста.сколько результатом перемещения кле- t -точного материала, не Л>%У теряющего при этом своей взаимной связи.
Рисунок 1. Зародыш дождевого червя, по Вильсону: 1—рот; 2—мезоблас-ты кольцевой мускулатуры кожи с развивающимися от них полосками; 3 — мезодермальные телобласты; 4—мезодермальные полоски; 5—невробласты и развивающиеся от них полоски—зачатки нервной системы; 6—энтодерма; 7—эктодерма. Ясно однако, что все эти факторы, как бы они ни были важны, вскрывают только грубый механизм формообразования и не отвечают на вопрос о сущности самих процессов. Если мы видим, что одни части зародыша растут в определенное время быстрее, чем другие, что в нек-рый момент начинается перемещение известных клеток в определенном направлении, то являются сейчас же вопросы—почему растут быстрее именно эти части и почему движутся именно те клетки и в таком направлении. Ясно, что видимому процессу образования зачатка О. предшествует уже какая-то диференцировка, определяющая материал для этой закладки, и очевидно процесс формирования последней определяется не только условиями среды. Имеются уже какие-то внутренние факторы в самом материале закладки, к-рые заранее определяют его судьбу. В некоторых случаях удается показать, что материал, идущий на образование зачатка известной части или О., намечается уже чрезвычайно рано и состоит тогда еще из очень небольшого числа клеток. Иногда материал будущего зачатка О. является даже в виде одной только клетки, к-рая путем последовательного деления дает начало всем клеткам данного зачатка. Такие клетки называются телобластами. Явление телобластического развития в особенности распространено у высших червей (дождевых червей, пьявок), у к-рых большинство систем О. развивается из особых телобластов (рис. 1). Это показывает, что назначение нек-рых клеток определяется уже очень рано и иногда его можно проследить до первых стадиев дробления. У некоторых животных уже первые продукты дробления яйца, первые бластомеры, имеют вполне определенное назначение и являются как бы зачатками известных частей зародыша. Такое «детерминированное» дробление наблюдается у круглых червей,у кольчатых червей, у моллюсков, у асцидий (рис. 2). Отдельные бластомеры различаются в этом случае между собой""по положению, величине, а иногда и по видимому составу их протоплазмы, содёржащейгне только различное количество питательных веществ (желтка), но и разного рода иные включения.Рисунок 2. Распределение органообразующих субстанций в яйце и на. ранних стадиях развития у асцидий Cynthia partita по Конклину: 7—недробившееся яйцо; II—стадий двух бластомеров; III—стадий четырех бластомеров; IV—начало гаструляции; V—более поздняя гаструла—вид снизу; VІ—зародыш с зачатками органов (все рисунки за исключением V— вид слева); 1—анимальный полюс; 2—вегетативный полюс; 3—область светлой плазмы; 4—«желтый полумесяц»; 5—будущий эпидермис; 6 ы 9—материал будущей нервной системы и хорды; 7—будущая энтодерма; 5—будущая мезодерма; 10—будущая хорда.
Такие включения бывают определенным образом расположениГеще в протоплазме нераздробленного или даже неоплодотворенно-го яйца и входят позднее в состав определенных бластомеров, а затем'и зачатков определенных О. В других случаях детерминированного дробления можно предполагать существование таких невидимых при современных методах исследованияг«органообразую-щих веществ», определенным образом локализированных в яйце и намечающих в нем особые «органообразующие участки»(В.Гис). Во всяком случае при детерминированном дроблении протоплазма яйца является всегда уже диференцированной'(«мозаичные» яйца), хотя'бы эта диференцировка и не выражалась в видимомтразличии отдельных частей. При других типах дробления (в яйцах с «регуляцией») яйцо имеет более простую организацию, но во всяком случае оно с самого начала имеет по крайней мере «полярную» структуру, намечающуюся еще при образовании яйца в яичнике. Замечая известную диференцировку уже между бласто-мерами, мы именно с ней связываем дальнейшую судьбу этих бластомеров. Действительно, удаление или перемещение отдельных бластомеров или участков протоплазмы нераз» дробившегося яйца, или иногда даже перемещение субстанций яйца путем центрифугирования приводит при детерминированном дроблении к недоразвитию или ненормальному развитию определенных частей. Плазматическую диференцировку, предшествующую образованию известного зачатка и очевидно определяющую назначение известной части зародыша, мы называем детерминацией. Известная часть (бластомер) может быть детерминирована с самого начала теми субстанциями, которые она получила вместе с участком плазмы яйца в результате его дробления. В других случаях однако детерминация является результатом позднейших процессов, протекающих очевидно внутри протоплазмы. Детерминация может быть вначале непрочной, «лябильной», т. е. допускающей при нарушениях нормального хода развития «регуляцию» в известных, постепенно суживающихся пределах. Т. о. говорят о детерминации как о процессе. Процесс детерминации изучается методом трансплянтации эмбриональных зачатков на разных стадиях. Прочно детерминированная часть (а тем более уже сформирован, зачаток О..) развивается в любом окружении (при всяких пересадках) согласно своему первоначальному назначению путем «самодиференци-рования» (В. Ру). Еще недетерминированная' часть развивается однако (Г. Шпеман и его школа) в зависимости от соседних частей, с к-рыми эта часть вступает в контакт путем «зависимого диференцирования». Т. о. оказывается, что напр. у амфибий материал задней половины анимального полушария зародыша на стадии бластулы, при нормальном развитии дающий начало центральной нервной системе, при пересадке в область будущего эпидермиса дает начало эпидермису; при пересадке в область мезодермы и сам входит в состав мезодермы. Тот же самый материал оказывается однако на более позднем стадии гаструлы уже окончательно детерминированным и в какую бы область зародыша его ни пересадили, из него разовьется всегда только определенный участок центральной нервной системы. То же самое касается большинства иных О.—можно установить определенные стадии развития, во время к-рых судьба извести, частей зародыша определяется окончательно (детерминируется) как материал зачатка известного О. Обобщая, можно сказать, что судьба известной части зависит во-первых от свойств клеточного материала, содержащего иногда нек-рые специфич. субстанции, полученные от протоплазмы яйца, и во-вторых от окружающих частей, вступающих во взаимодействие с этим материалом. Экспериментальн. исследование вскрывает во всяком органогенезе и элементы преформированной структуры и элементы зависимого развития. Если преформированная структура является более прочной, то экспериментальное вмешательство не может значительно изменить судьбы отдельных частей («мозаичное» развитие), если эта структура является ля- бильной, то нарушение соотношений может привести к ее изменению и к восстановлению более или менее нормальных соотношений путем «регуляции». Б. или м. лябильно преформированная структура яйца определяет течение по крайней мере первых процессов морфогенеза (образование зародышевых листков). Взаимодействие частей, возникающее в результате этих процессов, определяет «эпигенетически» образование зачатков отдельных О., их время и особенно локализацию. Детерминация О. оказывается процессом зависимой диференцировки, однако дальнейшее развитие их зачатков идет, как показывают многочисленные опыты эм-бриональн. трансплянтации, путем самоди-ференцирования, наиболее полного в первый, «префункциональный» период развития. Взаимодействие частей, являющееся таким образом фактором, детерминирующим их дальнейшую диференцировку, осуществляется нередко путем непосредственного контакта. Интересно отметить, что в этом случае в особенности сказывается воздействие частей уже диференцированных или по крайней мере детерминированных, на соседние еще индиферентные части—уже диференци-рованная часть является в роли «организатора» для недиференцированных частей зародыша. Ранее всего детерминированная часть эмбриона амфибий—крыша первичной кишки (заключающая в себе субстанцию «серого полумесяца» яйца)—является т. о. в роли «организатора первого порядка», путем непосредственного контакта определяющего образование ^нервной пластинки и следовательно мозга из первоначально индифе-рентноЙ эктодермы. Сама нервная пластинка и ее части являются затем в роли «организаторов второго порядка», определяющих образование других частей (хрусталика глаза, слухового пузырька) и т. д. Пересаженная на ненормальное место ткань организатора вызывает образование соотв. О. и на этом ненорм, месте (см. Механика развития). Таким образом изучение процессов органогенеза на ранних стадиях развития тесно связывается с целым рядом проблем более общего значения. Констатированием самого факта взаимной обусловленности развития отдельных частей конечно не исчерпывается значение экспериментальных исследований,—является целый ряд других вопросов, касающихся процесса становления той гармонической цельной структуры, какой является организм животного. Это достигается не только в результате осуществления таких-то частных структур (органов), но и путем установления. вполне типичных между ними соотношений. Взаимодействие известных частей, определяющее их окончательную судьбу, т. е. времяи место закладки, представляет собой необходимое следствие предшествующих, строго закономерных процессов, протекающих как во всем целом, так и в отдельных частях, и любой частный процесс оказывается зависимым как от внутренних факторов, содержащихся в материале, так и от внешних для этого участка факторов «целого». В определении времени закладки определяющим моментом кроме характерного взаимодействия частей является несомненно известная зрелость материала— очевидно результат известных возрастных изменений самой протоплазмы. При всякой экспериментальн. «индукции» ее результат всегда сказывается лишь на точно определенном стадии развития. В определении места закладки точно так. же сказывается всегда «двойное ее обеспечение»—путем лябиль-ной предетерминации самого материала и через типичное взаимодействие частей (место контакта). Только определенный материал является при этом адекватным раздражителем (индуктором, организатором) и только определенныйматериал способен дать при определенной степени зрелости ответную реакцию в виде типического (для этого материала) формообразовательного процесса. Лябильная предетерминация частей дает нек-рую свободу в определении места закладки, и это также обусловливает ббльшую или меньшую регуляторную способность развивающегося зародыша. Масса материала с лябильной детерминацией всегда больше,чем это нужно для построения зачатка, и воздействие соседней части (индуктора), уточняя место будущей закладки, выделяет из этой массы более ограниченную область. При небольших нарушениях в топографии частей оказывается т.о. еще возможной нормальная реакция нек-рой соседней области, т.е. возможно в известных пределах замещение нормального материала по крайней мере близлежащим сходным материалом. На этих явлениях существования избыточного количества материала, способного реагировать на раздражение, исходящее от индуктора, покоится следовательно также некоторая регуляторная способность эмбрионального организма (Д. Филатов называет такую избыточность материала «множественной закладкой» органов). И материал с его специфическими свойствами и среда или окружение, в к-рое он попадает, оказываются одинаково важными в определении времени и места образования раннего зачатка О. Выявление этой сложной обусловленности формообразовательных процессов не позволяет нам теперь сводить эмбриогенез к прежним простым формулам «преформации» или «эпигенеза». Несомненно, что во всяком эмбриогенезе всегда имеются элементы и того и другого. Несомненно, что уже яйцо имеет определенную структуру, и всякий образовательный материал позднейших закладок обладает уже своими специфическими свойствами (выражающимися хотя бы в чисто количественных различиях), однако также несомненно, что эта изначальная диференцировка плазмы яйца не имеет ничего общего с позднейшей диференциров-кой—она определяет лишь направление первых процессов формообразования, и все разнообразие позднейших структур есть результат сложного взаимодействия частей, эпигенетически определяющих диференцировку, а следовательно и свойства материала и дальнейшие формообразоват. процессы. Взаимодействие раздражителя (индуктора) и субстрата приводит к образованию новой закладки, т. е. нового качества, не заложенного как таковое в материале предшествующего стадия. При этом оба фактора (внешний и внутренний) едины в своей неразрывной связанности и немыслимы один без другого. Эмбриогенез составляется т. обр. не только из преобразования невидимого мно- 60& гообразия в видимое, но и из настоящего новообразования. Детерминированные зачатки О. диферен-цируютсяв дальнейшем специфическим образом для данного вида животных. Эта видовая специфичность позднейшей структуры бесспорно заложена с самого начала в самом материале. В этом отношении особенно демонстративен следующий эксперимент, проделанный Шпеманом. На стадии ранней гаструлыпроизводиласьобменнаятрансплян-тация эктодермы из области будущей нервной пластинки и из области будущего эпидермиса между зародышами двух видов тритона (гребенчатого и полосатого), различающихся пигментацией, что позволяет точно проследить судьбу пересаженного материала. Материал будущего эпидермиса гребенчатого тритона, пересаженный в область будущей нервной пластинки полосатого тритона, под влиянием контакта с крышей первичной кишки последнего дает начало соответствующей части нервной пластинки, вполне гармонично входящей в состав центральной нервной системы полосатого тритона; однако внутреннее строение этой части (развившейся под влиянием организатора полосатого тритона) полностью выявляет все видовые особенности нервной ткани гребенчатого тритона, от которого был взят индифе-рентный еще материал. Т.о. специфическая реакция зависит всегда от особенностей материала, отвечающего на формативное раздражение точно определенным образом. Материал всегда обладает своей специфическ.«нор-мой реакции», характеризующей данный вид организмов. Эта специфичность определяется наследственной субстанцией ядра, генотипи-ческой его структурой. Вовремя индивидуального развития происходит лишь реализация унаследованной структуры через процесс все усложняющегося взаимодействия между наследственной субстанцией ядра и постепенно диференцирующейся протоплазмой. Это взаимодействие определяет избирательную реализацию тех или иных специфич. структур в тех или иных частях зародыша. При органогенезе казалось бы должны иметь известное значение и воздействия внешней среды. Приходится однако отметить, что в эмбриональный период развития значение последней исчерпывается гл. обр. лишь значением условий, ограничивающих возможность типического формообразования известными пределами нек-рой средней нормы (t°, влажности, питания, газового обмена, реакции и осмотич. давления среды, солевого равновесия и т. д.). В последующем же, пост-ямбриональном периоде органогенеза можно указать напр. на наблюдающуюся нередко зависимость развития пигментации от света, t° и т. п. Внешняя среда оказывает однако в этот период в гораздо большей степени лишь косвенное влияние через функцию, к-рая во многих случаях определяет тонкую структуру и взаимную приспособленность частей. Примером может служить структура губчатого вещества костей, зависимость развития скелетных частей от мускулатуры, нервной системы—от периферических О. и другие факты коррелятивного развития. Наконец нельзя не указать на значение внутренней среды самого организма на позднейшее развитие О. В этом смысле особое зна- чение имеют гормоны позвоночных, к-рые в нек-рых случаях являются определенно в роли формативн. раздражителей. Так напр. гормон щитовидной железы является раздражителем, влияющим у амфибии на метаморфоз, т. е. на целую цепь весьма сложных формообразовательных процессов. Весьма существенно-также значение полового гормона, связанного с развитием и существованием целого ряда вторичных половых признаков у позвоночных животных. Все эти факты частью указывают на лябильность структуры даже взрослого организма, находящегося в непрерывном процессе внутренней перестройки. И. Шмальгаузен. Лит.: Видерсгейм Р., Строение человека, М., 1900; Витебский Э., Иммуно-бактериоло-гические исследования над специфическими структурами органов, Ж. микробиол., патол. и инф. б-ней, в. 2, 1928; Кричевский И. и Шварцман Л., Индивидуальность биохимической диференциров-ки органов людей, ibid, (также в Трудах Микробиол. ин-та НКПроса, т. IV, 1929); Bonnet R., tjber kataplastische u. anaplastische Organe, Erg. d. Ana-tomie, B. XXI, 1913; D i k a n s k y, Les diyers types de forme et de position des organes du corps humain, Bull, et mem. de la Soc. anatom. de Paris, v. XCV, p. 13, 1925; Mangold 0., Das Determi-nationsproblem, Erg. d. Biol., B. Ill u. V, 1928—29; R a b 1 C, tJber organbildende Substanzen und ihre Bedeutung fur die Vererbung, Lpz., 1906; Weiss P., Physiologic der Formbildung, ubersichtsreferate, Jah-resber. tib. d. ges. Physiologie, B. V, VІI, IX, 1924, 1926, 1928. См. также лит. к ст. Механика развития, Морфогенез и Эмбриология.- ОРГАНИЗАЦИЯ (в патологии), процесс замещения посредством живой «организованной» ткани какого-нибудь мертвого материала. Последний может образоваться в самом организме (напр. тромбы, кровоизлияния, эксудаты, инфаркты, очаги некрозов) или же представляет собой инородное тело, ...
- ОРГАНИЗМ, совокупность взаимодействующих органов, образующих животное или растение. Самое слово О. происходит от греческого organon, т. е. произведение, орудие. Впервые повидимому Аристотель назвал живые существа организмами, т. к. по его ...
- ОРГАНИЧЕСНАЯ ХИМИЯ первоначально составляла часть химии вообще и не имела особого названия; позже под О. х. стали разуметь химию веществ, встречающихся только в животном и растительном организме. Берцелиус (Berzelius) определил в 1827 ...
- ОРГАНОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (органогены), главнейшие четыре элемента, участвующие в построении химич. соединений,.., входящих в состав организма, а именно: углерод, водород, кислород и азот. Углерод и водород ...
- ОРГАНОИДЫ, ОРГАНЕЛЛЫ, так называются, в противоположность органам многоклеточных животных, части единственной клетки простейших организмов (Protozoa),, служащие им для выполнения различных жизненных функций, напр. реснички, пищеварительные вакуоли и т. п. О., ...