Зародышевый путь
Вейсман постулировал так называемое бессмертие зародышевого пути:
«Я надеюсь, что мои работы проливают свет на очень важные вопросы; мне хотелось бы теперь вкратце сформулировать результаты своих исследований:
I. Естественная смерть характерна только для многоклеточных организмов; ее нет у одноклеточных. Процесс инцистирования этих последних ни в коем случае нельзя сравнивать со смертью.
И. Естественная смерть впервые возникает у низших гетеропластидных Metazoa, у которых все клетки
принадлежат к одному и тому же единственному поколению, и соматическим клеткам свойственна ограниченная продолжительность жизни; в дальнейшем у высших Metazoa соматические клетки стали существовать в течение нескольких и даже многих поколений, и продолжительность жизни соответствующим образом увеличилась.
III. Это ограничение шло рука об руку с дифференцировкой клеток организма на зародышевые и соматические по принципу разделения труда. Эта дифференцировка возникла в результате действия естественного отбора.
IV. Основной биогенетический закон применим лишь к многоклеточным организмам и не относится к одноклеточным формам жизни. Это определяется, с одной стороны, размножением путем деления, господствующим среди монопластид (одноклеточные организмы), а с другой — связанной с половым размножением необходимостью сохранять одноклеточную стадию в развитии полипластид (многоклеточные организмы).
V. Сама смерть, а также большая или меньшая продолжительность жизни целиком зависят от адаптации. Смерть вовсе не обязательное свойство живого, она не обязательно связана о размножением и не является следствием последнего.
В заключение я хочу обратить внимание на мысль, которая четко не сформулирована в данном труде, но вытекает из него; речь идет о том, что размножение не возникло впервые одновременно со смертью. По существу, размножение является необходимым атрибутом живого, точно так же как рост, который лежит в его основе. Нельзя представить себе жизнь без размножения, так же как нельзя ее представить без питания и обмена веществ. Жизнь — это процесс непрерывный; со времени появления на земле самых низших организмов жизнь существовала без остановок, менялись лишь ее формы.
Как же случилось, что многоклеточные животные и растения, происшедшие из одноклеточных форм жизни, потеряли способность жить вечно?
Ответ на этот вопрос тесно связан с принципом разделения труда, который появился среди многоклеточных организмов на самой ранней стадии и который мало-помалу привел к постепенному усложнению их структуры.
Первые многоклеточные организмы представляли собой скопления однородных клеток, но вскоре они утратили первичную однородность. Одни клетки оказались более приспособленными к обеспечению колонии пищей, тогда как другие взяли на себя функцию размножения. Так, первоначальная группа клеток оказалась разделенной на две группы — на соматические и зародышевые клетки, т. е. на клетки сомы и на клетки, обеспечивающие размножение. Эта дифференцировка поначалу не была абсолютной, да и ныне не всегда является таковой. Среди низших Metazoa есть такие (например, полипы), соматические клетки которых сохранили способность к размножению в такой степени, что некоторые из них могут давать начало новому организму — в самом деле, из так называемых почек могут возникать вполне нормальные особи. Более того, хорошо известно, что существует много высших животных, у которых сохранилась способность к регенерации: тритоны способны восстанавливать утраченный хвост или конечность, улитка — воспроизводить свои рога, глаза и т. п.
По мере усложнения строения Metazoa эти две группы клеток все более резко отделялись друг от друга. Очень скоро число соматических клеток превысило число зародышевых, причем соматические клетки по принципу разделения труда образовали различные четко очерченные системы тканей. При этом организмы постепенно утратили способность к восстановлению больших частей; способность же воспроизводить целый индивидуум сохранили только зародышевые клетки.
Отсюда, однако, не следует, что соматические клетки абсолютно утратили способность к воспроизведению; правда, согласно закону наследственности, они способны создавать только подобные себе клетки, принадлежащие к той же дифференцированной гистологической системе. Все же, как показывает явление естественной смерти, они могут утратить и эту способность; причины такой утраты надо искать вне организма, т. е. во внешних условиях жизни; как мы уже видели, смерть можно трактовать как вторичный адаптивный процесс. Зародышевые клетки не могут утратить способность к неограниченному размножению; если это случится, вид, к которому они принадлежат, обречен на вымирание. Соматические же клетки утрачивают эту способность в постепенно возрастающей степени; в результате продолжительность их жизни ограничивается определенным, правда довольно большим, числом поколений клеток. Это ограничение, которое предполагает постоянный приток новых особей, можно объяснить невозможностью обеспечить абсолютную защиту особи от случайных событий и наносимого ими ущерба. У одноклеточных организмов естественная смерть невозможна, так как в этом случае особь — это одновременно и зародышевая клетка; у многоклеточных, у которых соматические и зародышевые клетки обособлены, естественная смерть стала возможной и, как мы видим, эта возможность была реализована».
Protozoa
Как ни убедительны аргументы Вейсмана и его утверждение, что у одноклеточных организмов, у которых нет различия между зародышевым путем и сомой, не должно быть старения, исследования явлений старения у простейших, проведенные в течение последних 50 лет, заставили сильно сомневаться в правильности этого вывода. Вопреки ожиданию оказалось, что у ряда изолированных линий, или клонов, простейших (которые обычно служат объектом биологических исследований) в отсутствие периодического полового процесса обнаруживаются явления старения. Эти наблюдения смутили очень многих. Расскажем об этом словами Комфорта. «Значительная часть литературных источников, приводимых обычно в библиографических указателях по геронтологии,— это работы, в которых дебатируется вопрос о том, присущи ли простейшим процессы старения. Мойа, по-видимому, был первым, кто провел аналогию между соматическим старением у Metazoa и поведением популяций простейших. Он указал, что в жизненном цикле таких простейших имеется фаза, аналогичная старению многоклеточных, и что этот цикл завершается гибелью популяции, если в результате конъюгации или какого-либо другого аналогичного механизма не произойдет реорганизации ядра, приводящей к «омоложению» штамма. На протяжении многих лет между протистологами шло своеобразное соревнование — кому удастся получить больше бесполых поколений Paramecium, Eudorina или других подобных существ. В результате за эти годы было написано немало глупостей о потенциальном бессмертии, но вместе с тем удалось накопить большой фактический материал, касающийся размножения простейших и методов их культивирования. Оказалось, что некоторые клоны вырождаются, тогда как другие, в том числе соматические клетки (например, фибробласты) в культуре тканей, сохраняются».
Всем этим горячим спорам и путаным предположениям положила конец работа Соннеборна, который показал, что действительно есть такие штаммы парамеций, которые могут существовать сколь угодно долго без конъюгации и эндомиксиса, тогда как для выживания в культурах большинства видов ресничных инфузорий и других Protozoa необходимо взаимное оплодотворение либо эндомиксис. Не приходится сомневаться, что у бактерий, дрожжей и многих растительных форм, размножающихся вегетативным путем, не наблюдается старения, хотя у других форм, размножающихся клонами, например, клубники, по-видимому, протекает постепенный процесс старения, сопровождающийся повышением восприимчивости к вирусной инфекции.