Интерес к детальному изучению структуры клетки, обусловленный теоретической предпосылкой понимания клетки как элементарного организма и берущий свое начало от работ Шультце и Брюкке, привел, как мы видели, к открытию, в частности, процесса кариокинеза.
Монография Флемминга завершила период фактического обоснования данного открытия. Этим процессом сразу начало заниматься очень большое число ученых, и количество работ по всем вопросам клеточного деления резко возросло. Не будет преувеличением сказать, что «ядро затмило протоплазму». Литература по вопросам деления клетки в настоящее время почти необозрима. Процесс деления ядра мы знаем гораздо детальнее, чем любые другие явления из области цитологии.
Работами целой плеяды первоклассных ученых (Рабль, Герман, Фоль, Костанецкий, Бонневи, Горожанкин, Навашин и др.) были выяснены многочисленные морфологические детали процесса деления не только соматических, но и половых клеток. Эти исследования позволили понять такие процессы, как явление созревания половых клеток, оплодотворение и др. Особо большое значение имели работы бельгийского ученого Эдуарда ван Бенедена (1845—1910), который нашел исключительно удачный объект для изучения кариокинеза — яйца лошадиной аскариды (Ascaris megalocephala), отличающиеся крупной величиной и малым количеством хромосом (всего 4, а в некоторых расах даже 2).
Огромное внимание, которое было привлечено к процессу непрямого деления, вызвано, конечно, не только тем, что для цитологов открывалось широкое поле деятельности. Познание митоза позволило построить ряд важнейших теоретических обобщений принципиальной значимости.
Из всех явлений митотического процесса наибольший теоретический интерес на первых порах вызывал факт продольного расщепления хромосом и расхождения обеих половин к разным полюсам клетки, а также вопрос о постоянстве их числа. Надо сказать, что сам Флемминг не дал настоящей теоретической трактовки митотического процесса. Так, он писал, что смысл открытого им продольного расщепления хромосом продолжает для него оставаться неясным (1882). Сам этот факт был тотчас же подтвержден всеми исследователями того времени (Страсбургер, Ретциус и др.), но объяснение явления «повисло в воздухе» (выражение Рабля), и оно было дано в 1883 г. уже крупнейшим теоретиком того времени Вильгельмом Ру.
Он исходил в построении своей гипотезы из предположения, что хроматиновые нити (хромосомы) построены из зернышек, которые качественно между собою различны. В покоящемся ядре эти зернышки раскиданы в беспорядке; при митозе они объединяются в нить, состоящую, таким образом, из качественно различных гранул. Отсюда понятно, что только продольное расщепление может обеспечить правильное и равномерное разделение вещества ядра на две равные и идентичные половины. Именно в этом Ру и видел биологический смысл митоза: значение возникновения хромосом, их продольного расщепления, постоянного числа и др. В наше время, т. е. через 85 лет, трактовка кариокинеза осталась той же самой.
Таким образом, уже в 1883 г. Ру была дана теоретическая трактовка митотическому процессу. Решающее слово в оценке достоверности этого представления оставалось за фактическими наблюдениями над продольным расщеплением хромосом. Мысль была дана, тема для исследования поставлена, и масса исследователей устремилась проверять это наблюдение Флемминга. Однако он считал это положение не совсем доказанным. Подтверждения начали поступать почти тотчас же. Первые данные были опубликованы Гюйаром уже в 1883 г., а Гейзером и Страсбургером — в 1884 г. Наиболее убедительно это было доказано ван Бенеденом в его работах над аскаридой (1884—1887 гг.).
Весьма серьезным испытанием для теоретической трактовки митоза Ру была проверка закона постоянства числа хромосом, который вытекал из этих гипотетических построений.
Надо отметить, что уже сам Флемминг обратил внимание на постоянство числа хромосом, но не решался постулировать это явление как закон, ибо, с одной стороны, он обнаружил, что в клетках кожи тритона и в других соматических тканях количество хромосом может несколько варьировать, а с другой — он знал, что в семенниковых клетках число хромосом значительно меньше. Более поздние исследователи не придавали значения факту известного колебания числа хромосом в соматических клетках (они действительно сравнительно невелики и обнаруживаются лишь у небольшого числа клеток).
Было показано, что клетки разных тканей одного и того же вида имеют одно и то же число хромосом. Вполне определенно и ясно это было высказано Раблем (1885), и поэтому следует считать, что именно он впервые формулировал закон постоянства числа хромосом. Обоснование же закона индивидуальности хромосом (кариотип) принадлежит Т. Бовери, которым была опубликована целая серия экспериментальных работ (1888—1907 гг.).
Факт уменьшенного числа хромосом в зрелых половых клетках, столь смущавший Флемминга, был вскоре разъяснен ван Бенеденом. Было показано, что половые клетки (гаметы) получают половинное число хромосом (гаплоидный набор) и именно в этом состоит конечная сущность делений созревания (мейозис). Таким образом, было выяснено также явление «элиминации ядер» из яйцеклеток, которое впервые видел Бючли в 1873 г. Все эти факты позволили понять явление оплодотворения, открытое незадолго перед этим О. Гертвигом (1876) и состоящее, как он показал, в слиянии ядер. Эти ядра имеют половинное (n) число хромосом, и их объединение в единое целое восстанавливает, таким образом, нормальное число хромосом в зиготе (2n).
Процесс клеточного деления привлекал всеобщее внимание биологов еще и в силу того, что уже в 1884 г. Оскаром Гертвигом и Страсбургером (независимо друг от друга) была высказана гипотеза, что именно клеточное ядро является носителем наследственности. Особенно яркое развитие эта гипотеза получила в теоретических работах Августа Вейсмана (1834—1914), в его учении о зародышевой и соматической плазме. Дальнейшим развитием этой же концепции является вся современная теория гена Т. Г. Моргана. Фактический материал, трактующий данную проблему, в настоящее время настолько велик, что для того, чтобы в нем разобраться, ему нужно посвятить всю свою деятельность. Это есть содержание той области науки, которая получила наименование цитогенетики. Первая сводка данного материала, приведшая его в единое более или менее стройное целое, принадлежит известному американскому цитологу Э. Вильсону; она впервые появилась в 1896 г.