Appendix VI. W. K. Brooks’ Theory of Heredity[229].
Единственная теория наследственности, которая, по крайней мере в одном пункте, согласуется с моей собственной, была выдвинута два года назад У. К. Бруксом из Балтимора. Пункт согласия заключается в том, что Брукс также рассматривает половое размножение как средство, используемое природой для создания изменчивости. Способ, которым, по его предположению, возникает изменчивость, однако, очень отличается от того, что предложен в моей теории, и наши фундаментальные концепции также широко расходятся. В то время как я рассматриваю непрерывность зародышевой плазмы как фундамент своей теории наследственности и поэтому верю, что постоянная наследственная изменчивость могла возникнуть только через какое-то прямое изменение в зародышевой плазме, вызванное внешними влияниями или вытекающее из разнообразных комбинаций, которые обусловлены смешением двух индивидуально различных зародышевых плазм при каждом акте оплодотворения, Брукс, с другой стороны, основывает свою теорию на передаче приобретенных признаков и на идее, которую я ранее называл «циклическим развитием зародышевой плазмы».
Теория наследственности Брукса является модификацией дарвиновского пангенезиса, ибо Брукс также предполагает, что мельчайшие геммулы выбрасываются каждой клеткой в теле высших организмов; но такие геммулы испускаются не всегда и не при всех обстоятельствах, а только тогда, когда клетка подвергается непривычным условиям. Во время сохранения обычных условий, к которым она адаптирована, клетка продолжает выполнять свои специальные функции как часть тела, но как только условия жизни становятся неблагоприятными и ее функции нарушаются, клетка «выбрасывает мельчайшие частицы, которые являются ее зародышами или геммулами».
Эти геммулы могут затем проникать в любую часть организма; они могут проникать в яйцеклетки в яичнике или могут входить в почку, но мужские половые клетки обладают особой способностью притягивать их и накапливать внутри себя.
Согласно Бруксу, изменчивость возникает как следствие того факта, что каждая геммула сперматозоида соединяется при оплодотворении с той частью яйцеклетки, которая в ходе развития предназначена стать клеткой, соответствующей той, из которой была получена геммула.
Теперь, когда эта клетка развивается в потомстве, она должна, как гибрид, иметь тенденцию к изменчивости. Сами яйцеклетки, как клетки, подчиняются тем же законам; и клетки организма будут продолжать варьировать до тех пор, пока одна из вариаций не будет использована естественным отбором. Как только это происходит, организм становится, ipso facto, адаптированным к своим условиям; и производство геммул прекращается, а вместе с ним и проявление самой изменчивости, ибо клетки организма тогда получают все свои качества из яйцеклетки и, больше не будучи гибридными, не имеют тенденции к изменчивости. По той же причине сами яйцеклетки также перестанут варьировать, и благоприятная вариация будет передаваться из поколения в поколение в стереотипной последовательности, пока не возникнут неблагоприятные условия и снова не приведут к новой предрасположенности к изменчивости.
Таким образом Брукс пытается выступить посредником между Дарвином и Ламарком, ибо он предполагает, с одной стороны, что внешние влияния делают тело или одну из его частей изменчивой, в то время как, с другой стороны, природа успешных вариаций определяется естественным отбором. Существует, однако, разница между взглядами Брукса и Дарвина, хотя и не фундаментальная. Дарвин также придерживается мнения, что организм становится изменчивым под воздействием внешних влияний, и он далее предполагает, что изменения, приобретенные таким образом, могут быть переданы в зародыш и переданы потомству. Но согласно его гипотезе, каждая часть организма постоянно выбрасывает геммулы, которые могут собираться в половых клетках животного, в то время как, согласно Бруксу, это происходит только в тех частях, которые помещены в неблагоприятные условия или функция которых каким-то образом нарушена. Таким образом, изобретательный автор пытается уменьшить невероятное количество геммул, которые, согласно теории Дарвина, должны собираться в половых клетках. В то же время он пытается показать, что всегда должны варьировать те части, которые больше не приспособлены к условиям жизни.
Я боюсь, однако, что Брукс смешивает две вещи, которые в действительности очень различны и которые обязательно должны рассматриваться отдельно, если мы хотим прийти к правильным выводам: а именно, адаптацию части тела к самому телу и ее адаптацию к внешним условиям. Первая из этих адаптаций может существовать без второй. Как могут стать изменчивыми те части, которые плохо адаптированы к внешним условиям, но тем не менее находятся в полной гармонии с другими частями тела? Если условия жизни клеток, составляющих рассматриваемую часть, должны стать неблагоприятными, чтобы геммулы, вызывающие изменчивость, были выброшены, очевидно, что такой результат не произошел бы в упомянутом выше случае. Предположим, например, что иглы ежа недостаточно длинны или остроконечны, чтобы обеспечить защиту животному, как могло бы такое неблагоприятное развитие дать повод для выброса геммул и результирующей изменчивости игл, поскольку эпидермальная ткань, в которой возникают эти структуры, остается в совершенно нормальных и благоприятных условиях, какой бы длины или остроты ни достигали иглы? Условия эпидермиса не подвергаются неблагоприятному воздействию из-за того, что в результате коротких и тупых игл количество ежей сокращается значительно ниже среднего. Или рассмотрим случай коричневой гусеницы, которая получила бы большое преимущество, став зеленой; есть ли причина полагать, что клетки кожи помещены в неблагоприятные условия, потому что вследствие коричневого цвета гораздо больше гусениц обнаруживается их врагами, чем это было бы в случае, если бы цвет был зеленым? И то же самое касается всех адаптаций. Гармония между частями организма является существенным условием существования особи. Если ее нет, особь обречена; но такая гармония между любой одной частью и всеми остальными, т. е. правильное питание для каждой части и адекватное выполнение ее надлежащей функции, никогда не может быть нарушена тем фактом, что рассматриваемая часть недостаточно адаптирована к внешним условиям жизни. Согласно Дарвину, все клетки тела постоянно выбрасывают геммулы, и против такого предположения нельзя выдвинуть подобное возражение. Можно лишь возразить, что это предположение никогда не было доказано и что оно крайне маловероятно.
Дальнейшее существенное различие между теорией пангенезиса Дарвина и гипотезой Брукса заключается в том, что Брукс считает, что мужские и женские половые клетки играют разную роль и что они имеют тенденцию заряжаться геммулами в разной степени, причем яйцеклетка содержит гораздо меньшее число, чем сперматозоид. Согласно Бруксу, яйцеклетка является консервативным принципом, который обеспечивает постоянную передачу истинных признаков расы или вида, в то время как он полагает, что сперматозоид является прогрессивным принципом, который вызывает изменчивость.
Поэтому считается, что трансформация видов происходит по большей части следующим образом: те части, которые помещены в неблагоприятные условия под воздействием внешних влияний и которые варьировали, выбрасывают геммулы, которые достигают сперматозоидов, и последние путем оплодотворения далее распространяют вариацию. Увеличение изменчивости происходит потому, что геммулы, которые достигают яйцеклетки через сперматозоид, могут соединяться или конъюгировать с частями первой, которые не являются точными эквивалентами клеток, из которых возникли геммулы, а лишь очень близкородственны им. Брукс называет это «гибридизацией», и он приходит к выводу, что, подобно тому как гибриды более изменчивы, чем чистые виды, так и такие гибридизированные клетки также более изменчивы, чем другие клетки.
Автор попытался проработать детали своей теории с большой изобретательностью и, насколько возможно, подкрепить свои предположения фактами. Более того, нельзя отрицать, что существуют определенные факты, которые, по-видимому, указывают на то, что мужская половая клетка играет иную роль, чем та, которую берет на себя женская половая клетка при формировании нового организма.
Например, хорошо известно, что потомство лошади и осла различается, когда мужским родителем является лошадь, от того, когда мужским родителем является осел. Жеребец и ослица производят лошака, который больше похож на лошадь, в то время как осел и кобыла производят мула, который, как говорят, больше похож на осла. Я воздержусь от рассмотрения здесь мнения нескольких авторов (Дарвина, Флуранса и Бехштейна) о том, что влияние осла сильнее в обоих случаях, лишь в меньшей степени преобладая, когда осел является женским родителем; и я ради краткости приму мнение Брукса, что в этих случаях влияние отца больше, чем матери. Если бы это было так при всех скрещиваниях между различными видами и во всех случаях нормального оплодотворения, мы были бы вынуждены заключить, что влияния мужской и женской зародышевых плазм на потомство различаются, по крайней мере, по силе. Но это отнюдь не всегда так, ибо даже у лошадей может происходить обратное. Так, утверждается, что некоторые породистые кобылы всегда передавали свои собственные особенности, в то время как другие позволяли преобладать особенностям жеребца.
У человеческого вида влияние матери преобладает столь же часто, как и влияние отца, хотя во многих семьях большинство детей могут пойти в любого из родителей. Тем не менее, вряд ли найдется большая семья, в которой все дети пошли бы в одного и того же родителя. Если мы теперь попытаемся объяснить преобладающее влияние одного родителя предположением о большей силе наследственности, не задаваясь сначала вопросом о какой-то более глубокой причине, я думаю, единственный вывод, оправданный имеющимися перед нами фактами, заключается в том, что эта сила редко или никогда не бывает равной в обеих конъюгирующих половых клетках, но что даже внутри одного и того же вида иногда сильнее мужская, а иногда женская, и что сила может даже варьировать у разных потомков одних и тех же особей, как мы так часто видим в человеческих семьях. Яйцеклетки одной и той же матери, которые созревают одна за другой, а также сперматозоиды одного и того же отца, должны, следовательно, представлять вариации в силе своей наследственной способности. Тогда вряд ли стоит удивляться тому, что относительная наследственная сила половых клеток у разных видов должна варьировать, хотя мы пока не можем понять, почему это должно быть так.
Было бы не очень трудно сделать эти факты понятными в общем виде путем обращения к физиологическим принципам. Количество зародышевой плазмы, содержащейся в половой клетке, очень мало, и вместе с идиоплазмами различных онтогенетических стадий, к которым она дает начало, оно должно постоянно увеличиваться путем ассимиляции во время развития организма. Если теперь эта способность к ассимиляции варьировала по интенсивности, последовал бы относительно быстрый рост идиоплазмы, полученной от одного из родителей, а вместе с ним и преобладание наследственных тенденций рассматриваемого родителя. Теперь очевидно, что никакие две клетки одного и того же вида не являются полностью идентичными, и, следовательно, должны существовать различия в их способностях к ассимиляции. Таким образом, становятся объяснимыми варьирующие наследственные способности яйцеклеток, произведенных из одного и того же яичника, и еще легче — варьирующие способности половых клеток, произведенных в яичниках или семенниках разных особей одного и того же вида; легче всего — различия, наблюдаемые в этом отношении между половыми клетками разных видов.
Конечно, эта наследственная сила всегда относительна, что легко доказать путем скрещивания между различными видами и расами. Так, когда голубь-павлин скрещивается со смеющимся голубем, преобладают признаки первого, но при скрещивании с дутышем преобладают признаки последнего. Факты, полученные в результате скрещивания между гибридами и одним из чистых родительских видов, вместе с рассмотрением результирующей степени изменчивости, кажутся мне еще более неблагоприятными для взгляда Брукса. Они кажутся мне допускающими интерпретацию, отличную от той, что выдвинута им; и когда он приступает к использованию вторичных половых признаков для целей своей теории, я считаю, что его интерпретацию фактов можно легко опровергнуть. Вряд ли возможно заключить, что изменчивость обусловлена мужским родителем, потому что самцы во многих видах животных более изменчивы или отклоняются дальше от исходного типа, чем самки. Безусловно верно, что во многих видах мужской пол взял на себя инициативу в процессах трансформации, в то время как женский пол последовал за ним, но нетрудно найти лучшее объяснение этого факта, чем то, что предоставляется предположением «что нечто внутри животного заставляет самца вести, а самку следовать в эволюции новых пород». Брукс с большой изобретательностью выдвинул определенные примеры, которые не могут быть объяснены с полной уверенностью теорией полового отбора Дарвина, но это вряд ли оправдывает нас в том, чтобы считать теорию в целом недостаточной и прибегать к теории наследственности, которая столь же сложна, сколь и маловероятна. Вся идея перехода геммул из модифицированных частей тела в половые клетки основана на недоказанном предположении, что приобретенные признаки могут передаваться по наследству. Идея о том, что мужская половая клетка играет иную роль, чем женская, в построении эмбриона, кажется мне несостоятельной, особенно потому, что она противоречит простому наблюдению, что в целом человеческие дети наследуют от отца столько же, сколько и от матери.
Сноски к приложениям для Эссе V.
199. Приложение к странице 257.
200. Там же, стр. 118.
201. Там же, стр. 118.
202. Приложение к странице 258.
203. Там же, стр. 137.
204. Сравните Брюкке, «Farbenwechsel des Chamäleon». Wien. Sitzber. 1851. Также Лейдиг, «Die in Deutschland lebenden Saurier», 1872.
205. «Philosophical Transactions», том cxlviii. 1858, стр. 627-644.
206. Адлер, «Beiträge zur Naturgeschichte der Cynipiden», Deutsche entom. Zeitschr. XXI., 1877, стр. 209; и того же автора, «Ueber den Generationswechsel der Eichen-Gallwespen», Zeitschr. f. wiss. Zool., Bd. XXXV. 1880, стр. 151.
207. Бейеринк, «Beobachtungen über die ersten Entwicklungsphasen einiger Cynipidengallen», Verhandl. d. Amsterd. Akad. d. Wiss. Bd. XXII. 1883.
208. Там же, стр. 144.
209. [В настоящее время известно, что многие такие гусеницы действительно изменяются в цвете под воздействием окружающей среды, но процесс этот представляется косвенным и вторично приобретенным в результате действия естественного отбора, подобно изменению цвета у хамелеона, лягушек, рыб и т. д.; хотя стимул света воздействует на глаза последних животных и на кожу гусеницы. См. седьмое эссе (стр. 394-397) для более подробного описания. — Э. Б. П.]
210. Там же, стр. 150.
211. Чтобы сделать случай как можно более простым, я предполагаю, что насекомоядная птица питается одним видом насекомых и что насекомое атакуется только одним видом птиц.
212. Английское издание, перевод Д'Арси У. Томпсона, бакалавра искусств. Лондон, 1883, стр. 509 и след.
213. Приложение к странице 260.
214. Ч. Дарвин, «On the fertilization of Orchids by Insects». Лондон, 1877.
215. Сравните Германа Мюллера, «Die Befruchtung der Blumen durch Insekten und die gegenseitigen Anpassungen beider». Лейпциг, 1873. См. также многие статьи того же автора в «Kosmos» и других периодических изданиях. Эти более поздние статьи включены в английский перевод Д'Арси У. Томпсона.
216. «Lectures on the Physiology of Plants», перевод Г. Маршалла Уорда, Оксфорд, 1887, стр. 47.
217. Приложение к странице 267.
218. Броун-Секар, «Researches on epilepsy; its artificial production in animals and its etiology, nature, and treatment». Бостон, 1857. Также различные статьи того же автора в «Journal de physiologie de l’homme», тома I и III, 1858, 1860, и в «Archives de physiologie normale et pathologique», тома I-IV, 1868-1872.
219. «Oesterreichische medicinische Jahrbücher». Год издания, 1875, стр. 179.
220. Прямая передача зародышей болезни через репродуктивные клетки в последнее время стала вероятной в случае туберкулеза, ибо бациллы были обнаружены в бугорках в легких восьмимесячного плода теленка, при этом мать в то время была поражена острым туберкулезом. Однако не исключено, что инфекция могла возникнуть через плаценту. См. «Fortschritte der Medicin», Bd. III, 1885, стр. 198.
221. Сравните Унверихта, «Experimentelle und klinische Untersuchungen über die Epilepsie». Берлин, 1883. Что касается вопроса о наследственной передаче, часть мозга, в которой расположен эпилептический центр, не имеет значения.
222. Сравните «Ziemssen’s Handbuch der spec. Pathologie und Therapie». Bd. XII. 2. Hälfte; статья «Epilepsie und Eklampsie». Лейпциг, 1877.
223. Там же, стр. 269.
224. Общеизвестно, что ранние физиологи верили в так называемую «эволюционную теорию», или «теорию преформации». Она предполагает, что зародыш содержит в миниатюрном виде все полностью развитое животное. Все части взрослой особи преформированы в зародыше, и развитие состоит лишь в росте этих частей и их более совершенном расположении. Эта теория была общепринятой до середины прошлого века, когда Каспар Фридрих Вольф выдвинул теорию «эпигенеза», которая с того времени стала доминирующей. Она предполагает, что никакие особые части зародыша не являются преформациями определенных частей полностью развитого животного, и что последние возникают в результате ряда изменений в зародыше, которые постепенно приводят к их появлению. В современную эпоху теория преформации была возрождена в менее грубой форме, что показывают идеи Негели и «пангенезис» Дарвина. — А. В., 1888.
225. Негели, там же, стр. 110.
226. См. Дарвин, «The Variation of Animals and Plants under Domestication». 1875. Том I. стр. 311.
227. Приложение к странице 290.
228. Вейсман, «Naturgeschichte der Daphnoiden», Zeitschrift f. wiss. Zool. XXIII. 1879.