Зародышевая плазма А. Вейсмана с позиции физиосоциологии

smirnov-vasilii — 14.04.2025

Понятие зародышевая плазма ввел немецкий биолог A.Вейсман. Согласно его теоретическим представлениям это особая наследственная плазма, содержащаяся в половых клетках, что отличает эти клетки от соматических клеток высоко организованных организмов. В настоящее время термин зародышевая плазма используется для обозначения живого растительного материала в форме семян и спор, собранного в коллекции для хранения и последующего использования в научных исследованиях и медицине (банки зародышевой плазмы). Принято считать, что А.Вейсман предвосхитил современные представления о дискретности носителей наследственной информации и их связи с хромосомами. Помимо этого А.Вейсман, как биолог-теоретик, разработал эволюционное учение (неодарвинизм), которое в 1930-х — начале 1950-х годов было объявлено в СССР антинаучным и реакционным. В настоящее время творчество A.Вейсмана интересно большинству исследователей исключительно как исторический курьёз, однако с позиции физиосоциологии через более чем столетие после смерти этого выдающегося учёного это кажется не столь однозначным.

Согласно А.Вейсману «зародышевая плазма» (живое вещество зародышевых клеток) сохраняет потенциальное бессмертие и служит вечным носителем наследственных свойств. Субстратом, через который передаются из поколения в поколение все наследственные особенности организма особое «наследственное вещество» («идиоплазма») зародышевых клетках. Все остальное живое вещество организма является лишь питательным субстратом для наследственного вещества — «трофоплазмой». Идиоплазма в потенции содержит все зачатки тела. Имеющиеся в ней «детерминанты» последовательно определяют весь ход развития организма, приводящий к образованию тех или иных наследственных признаков. Причем уже во второй половине ХХ века А.Вейсман полагал, что идиоплазма заключена в хромосомах зародышевых клеток.

Представление о зародышевой плазме у А.Вейсмана сформировалось в процессе его исследований в области зоологии. Животные существуют в двух формах — ввиде одноклеточных и многоклеточных организмов. Одноклеточные организмы (простейшие) размножаются делением, поэтому их популяции состоят из одинаковых организмов, которые таким образом являются бессмертными пока существует популяция.  Гибель одного из одноклеточных органимов никак не отражается на жизни идентичных ему организмов популяции. Многоклеточные организмы  животных размножаются бесполым (фрагментация) или половым путем. При бесполом размножении многоклеточных организмов, как и при размножении одноклеточных, образуются одинаковые организмы. При половом размножении у многоклеточных организмов образуются половые клетки (гаметы) с гаплоидным набором хромосом, которые сливаются при оплодотворении  и из образовавшейся зиготы развивается новый организм, биологически отличающийся от форм-доноров гамет. В связи с этим практически каждый многоклеточный организм биологически уникален и не является бессмертным ввиду его неизбежной гибели. Вводя понятие зародышевая плазма А.Вейсман снял парадокс бессмертия живого и смертности многоклеточных организмов. 

Согласно А.Вейсману у всех многоклеточных животных и растений, размножающихся половым путем, следующим поколениям передаются лишь такие особенности, зачатки которых уже имеются в зародыше, вернее в его наследственном веществе — бессмертной зародышевой плазме, которая, подобна длинному ползущему корню, от которого периодически поднимаются отдельные растения — особи последовательных поколений. 

Понятие зародышевая плазма может быть проиллюстрировано при рассмотрении широко известного парадокса курицы и яйца. 

Парадокс курицы и яйца сформулирован следующим образом: «Что было раньше — курица или яйцо?» С одной стороны, для появления курицы необходимо яйцо, с другой — для появления яйца нужна курица. Необходимо установить причинно-следственную связь. Взгляды на проблему курицы и яйца рассматриваются в философии со времен Древней Греции. 

Согласно представлениям о зародышевой плазме проблема курицы и яйца не может служить иллюстрацией порочного круга в логике. Этот парадокс, в том виде, как он сформулирован, бессмысленен — и яйцо, и курица биологические сущности одного ранга — смертные организмы, сформированные из бессмертной зародышевой плазмы. По сути такой взгляд на этот парадокс  близкок мнению Аристотеля, считавшего, что ни яйцо, ни курица не было первично, а появилось одновременно.

В натурфилософии на протяжении многих веков господствуют два  противоположных взгляда на процесс формирования зародыша —  преформизм (от лат. «заранее образую») и эпигенез (epi — «после», «сверх», и genesis — «возникновение»). 

Преформация предполагает наличие в зародыше всех структур, которые затем вырастут в органы; эпигенез, наоборот, считает, что развитие зародыша происходит путем возникновения всех его органов из исходно бесструктурной материи. Историки науки полагают, что преформизм и эпигенез зародились в донаучное время и дополняли друг друга, причем античный преформизм был неким подобием теории предустановленной эволюции. С позиции преформизма отцы церкви толковали творение мира как творение «семенных логосов», в которых изначально заключены потенции всех появившихся и еще обреченных появиться в будущем объектов. Эпигенез был разработан Аристотелем в противовес Анаксагору, добавившего к воззрениям преформистов идею «семян всех вещей», т.е. мельчайших частиц, несущих свойства живых существ. Согласно представлениям Аристотеля эпигенез —  возврат к древнейшей идее прорастания семени: самка дает материю, а самец – форму зародыша (ее содержит мужское семя). Эпигенез господствовал вплоть до изобретения микроскопа — микроскопические исследования привели к возрождению преформизма, причем преформированный зародыш видели либо в спермин, либо в яйцеклетке. 

Как теория зародышевой плазмы, так же как последующие выяснение роли хромосом в наследственности, иследование их молекулярной структуры и открытие генетического кода способствовали усилению позиции преформизма в биологии, хотя сам А.Вейсман первоначально относился к лагерю эпигенетиков и разделял взгляды Ж.- Б.Ламарка о наследовании приобретённых признаков. 

В биологиии утвердилась «центральная догма молекулярной биологии» (Дж.Уотсон, 1958): в ДНК закодированы все свойства организма, и организм никак не может на них влиять. В 1990-х гг. «догма» признана некорректной, т.к. биохимические процессы организма способны радикально изменять процессы копирования ДНК, чем порождается особая эпигенетическая наследственность. Но «центральная догма» сохраняет силу в том смысле, что ДНК хромосом в значительной мере изолирована от воздействий организма и тем более от внешней среды. Тем самым, как принято считать,  преформация и эпигенез демонстрируют взаимодополнительность (преформизм довлеет генетике, а эпигенез – эмбриологии и физиологии), и противостояние их закончилось: информация о зародыше предсуществует в генах, но может в ходе развития включаться, выключаться и просто изменяться; сам же зародыш не предсуществует, а формируется, но под контролем генов.

Окончание противостояния преформизма и эпигенеза, как двух противоположных взглядов на процесс формирования зародыша, противоречит здравому смыслу и законам логики.  Их противостояние навряд ли закончилось с разгромом неоламаркизма, «лысенковщины» и «мичуринской биологии» в 1964 году. Однако, если понятие о зародышевой плазме трактовать шире, чем было предложено А.Вейсманом, то в процессе формирования организма имеет место и преформизм и эпигенез. 

О зародышевой плазме на стадии первичного бульона по Опарину, когда не произошло выделение из него организмов,  рассуждать не корректно. Развитие первичного бульона, как особой сущности, происходило  под влиянием чисто внутренних причин, т. е. автогенеза. При этом реализовались потенции костной материи, которые предполагали возможность формирования живой материи на основе полимеров, образованных сочетанием атомов углерода, азота, кислорода, фосфора и водорода. Подобные полимеры, гавным образом белки и нуклеиновые кислоты, сформировали замкнутые циклы химических реакций, в которых на основе систем обратных связей сформировались акцепторы результата действия. Вероятно одновременно на основе других механизмов формировались структуры фосфолипидных мембран. Объединение этих двух процессов привело к компартметализации (компартментации) замкнутых циклов реакций — первичным бульон преобрел все особенности зародышевой плазмы. В последующем объединение компартментов первичного бульона бислойными фосфолипидными мембранами привело к формированию   первых живых одноклеточных организмов-гетеротрофов.  До этого момента в становлении живой реализовывался главным образом преформизм, заложенный в особенностях костной материи. После формирования живых организмов их развитие начало формироваться главным образом под воздействием факторов внешней для них среды. При этом собственно классическое понятие эпигенеза, утверждающее, что эмбрион формируется путем последовательных постепенных обменов в аморфной зиготе, относится исключительно к эмбриогенезу многоклеточного организма. 

Расширение толкования понятий зародышевая плазма и эпигенез на всё развитие живого организма позволяет оценить истиный вклад хромосом в этот процесс, снять противоречия в толковании понятий эпигенез и преформизм в биологии и осознать механизм наследования благоприобретенных признаков.  

Если расширить представление о зародышевой плазме за пределы зиготы (оплодотворенной яйцеклетки), как эпизародышевой плазме, то это позволяет рассматривать эпигенез как процесс последовательного и постепенного формирования многоклеточного организма из оплодотворенной яйцеклетки под влиянием взаимодействия внутренних и внешних факторов. При этом значение влияния различных  факторов на  развитие организма меняется. На стадии эмбриогенеза животных ведущим является взаимодействие зародышевых листков, а на заключительных стадиях — особенности формирования центральной нервной системы (или её аналогов у низкоорганизованных животных). 

При таком толковании понятия эпизародышевая плазма как бы складывается впечатление, что оно отрываетсяот материального субстрата и приобретает значение идеалистической категории. Примерно тоже самое произошло с понятием акцептор результата действия, введенным П.К.Анохиным — его, материалиста-марксиста в 1950-х годах обвиняли в идеализме. Но ничего предосудительного в этом нет — развитие любого понятия и использование его в интеллектуальной деятельности делает это понятие идеальным по сути. Понятие зародышевая плазма может быть расширено с  эмбриогенеза на онтогенез, формирование ЦНС, социализацию, усвоение культуры, формирование психики и духовности, как понятие конкретизирующее  представление о потенциях развития организма в связи с его отношением к материальному субстрату всей популяции (вида, семейства и т.д.). Методологическое значение такого подхода в том, что он позволяет оценить соотношение преформизма и эпигенеза в развитии всей популяции и отдельного организма, понять механизм наследования благоприобретенных признаков. 

А.Вейсман разочаровался в ламаркизме после того, как обрезал хвосты у 22 последовательных поколений белых мышей, и увидел, что в в каждом поколении от бесхвостых родителей рождались мыши с нормально развитыми хвостами. Подобные опыты ставили и другие опровергатели ламаркизма. Вероятно неудачи этих опытов связаны с тем, что анализируемые в этих опытах призаки никак не были связаны с зародывшевой плазмой, как потенцией к развитию подопытных организмов. Неопровержимые факты наследования благоприобретенных признаков были получены биологами мичуринской школы. Естественно, что механизм закрепления подобных признаков в поколения живых организмов отличается от хромосомного. Но, спрашивается что важнее — наличие на автомобиле «шашечек» или «желание не опоздать на поезд». 

Классическим примером нехромасомного наследования благоприобретенных признаков, как реализации  в процессе эпигенеза определенных потенций организма, заложенных в зародышевой плазме, является изменение морфологии и физиологии человека в процессе социализации. Феномен Маугли показывает, что биологический индивид Homo sapiens не может стать полноценным человеком, если его социализация не произошла до вполне определенного возраста. При этом у такого представителя вида Homo sapiens не развиваются ни прямохождение, ни голосовой аппарат — анатомо-физиологические признаки, характерные для человека. В то же время попытки социализации особей карликового шимпанзе (Pan paniscus), у которого геном совпадает с геномом человека на 93,6 %, оказались безуспешными, что указывает на существенное отличие его зародышевой плазмы от генома.

Понятие эпигенез не совпадает с понятием эпигенетика  (др.-греч. ἐπι- — чём-либо), относящимся к разделу генетики, которое было предложено в гипотезе выдающегося русского биолога Н.К.Кольцова об «эпигенетических изменениях хромосом», основанной на экспериментах по их изменению под действием химических мутагенов.

Эпигенетика изучает наследуемые изменения активности генов во время роста и деления клеток — изменения синтеза белков, вызванных механизмами, не изменяющими последовательность нуклеотидов в ДНК. Эпигенетические изменения сохраняются в ряде митотических делений соматических клеток, а также могут передаваться следующим поколениям. Регуляторы синтеза белка (активности генетических последовательностей) — метилирование и деметилирование ДНК, ацетилирование и деацетилирование гистонов, фосфорилирование и дефосфорилирование транскрипционных факторов и другие внутриклеточные механизмы.

Неприложным научным фактом является то, что практически все клетки определенного организма, имея одинаковые гены, выглядят и функционируют по-разному. В парадигме эпигенетики этот факт объясняется тем, что развитие организма происходит в ходе клеточной дифференцировки следующим образом: 

• в процессе морфогенеза полипотентные стволовые клетки формируют различные полипотентные клеточные линии эмбриона, которые в свою очередь дают начало полностью дифференцированным клеткам; 
• в ряду последовательных делений клеток при помощи эпигенетических механизмов активизируются одни гены, а также ингибируются другие;  
• в соответствии с центральной догмой молекулярной биологии информация передаётся исключительно от нуклеиновых кислот к белку и никогда в обратном направлении. 

Таким образом согласно этим представлениям в процессе реализации генетической информации отсутствует обратная связь ДНК-зависимого синтезоа белка с функцией этого белка в физиологии клетки и, следовательно, отрицается наличие акцептора результата действия в этом процессе. Поэтому не ясно как эпигенетические механизмы могут в принципе руководить процессом смены активности генов хромосом. Кроме того центральная догма молекулярной биологии исключает наследование благоприобертенных признаков на уровне хромосомного механизма. В итоге современные гонители мичуринской биологии, наследники «мухолюбов-человеконенавистников» несколько запутались в своем обосновании неприятия неоламаркизма.

Основные положения учения А.Вейсмана сводились к —  

• отрицанию наследования приобретённых свойств; 
• отрицанию автогенеза (развития под влиянием чисто внутренних причин); 
• признанию естественного отбора главным фактором эволюции;
• амфимиксису (смешению родительских зародышевых плазм в зиготе); 
• рассмотрению причин всех новых изменений в изменении детерминантов под влиянием доходящих до них воздействий внешней среды.

Через полтора века после рассцвета своего таланта А.Вейсман предстает как автор метафизической теории наследственности и индивидуального развития, неверной в деталях, но в принципе предвосхитившей современные представления о дискретности носителей наследственной информации и их связи с хромосомами. Его концепции о роли наследственных задатков в индивидуальном развитии, расширенная до представления о эпизародышевой плазме, открывает оригинальное направление в изучении проблемы онтогенеза живых организмов на зародышевом (зачатковом) пути поколений клеток от первичных половых клеток зародыша до становления взрослого полноценного организма, способного формировать гаметы, обеспечивающие бессмертие вида. Возможно на этом пути удастся понять механизм наследования приобретенных организмом свойств и разгадать загадку жизненной силы, отрицавшихся А.Вейсманом.

Оставить комментарий

Популярные посты:

figunet

Топ-5 задач, которые решает аренда виртуального VDS/VPS сервера

ru_translate

Персидский → русский

huholya

С праздником!

vlad_dolohov

«Враги народа» в зеркале статистики

yurayakunin

Кто спал с женой ХРУЩЁВА — Тайна, из-за которой генсек ЛИШИЛСЯ ВСЕГО

skobzev

Александр Дюма

amarok_man

В Афганистане снимут российско-талибский фильм по повести Гайдара "Горячий

padolski

Биоинженерный зуб будущего: как «умный» имплантат восстанавливает связь с мозгом

home_and_garden

Неподражаемый отель Berggasthaus Aescher в кантоне Аппенцелль

• Архив