Гомункулус

Двухслойный зародыш и паренхимула:

1 — образование энтодермы путем продвижения внутрь зародыша клеток наружного слоя; 2 — молодая личинка-паренхимула гидроидного полипа; 3 — более взрослая паренхимула с образующейся внутри полостью: эк — эктодерма; эн — энтодерма; п — полость.

Половина задачи была решена, оставалась — вторая.

У гаструлы-гастреи есть пищеварительная полость, есть «первичный рот». А как питалась паренхимелла, у которой не было ни рта, ни пищеварительной полости?

Не может быть, чтобы паренхимелла довольствовалась растворенными в воде веществами. Конечно, она питалась какими-то микроскопическими существами, плававшими в воде.

Вывод из этого мог быть один: значит, клетки паренхимеллы обладали способностью захватывать и переваривать твердые вещества.

И снова — «но». На этот раз иное: слов мало, нужны факты. Нужно доказать, что в многоклеточном животном есть клетки, захватывающие и переваривающие твердые вещества. Иначе вся теория паренхимеллы рушится: без питания не проживешь.

Еще задолго до этого Мечников изучал ресничных червей. Среди них оказались формы, лишенные кишечного канала. У них внутри тела находилась сплошная масса клеток, образующих так называемую «паренхиму» тела червя.

У такого червя есть рот и глотка, он глотает пищу. Но проглоченное не попадает в кишку: ее нет. Пищу поглощают клетки паренхимы, и она переваривается внутри них.

Нечто схожее Мечников увидел и у губок.

Тело губки пронизано множеством каналов. По ним медленно течет вода, втягиваемая губкой и несущая с собой пищу и кислород. Внутри каналов есть особые клетки со жгутиком. Движение жгутиков вызывает ток воды в каналах.

Жгутиковые клетки захватывают из воды пищевые частицы и переваривают их внутри себя. Если они захватили слишком много, то выбрасывают избыток, но не в канал. Через свое основание они выбрасывают эти излишки внутрь той массы, которая образует тело губки. Там эти частицы захватываются особыми клетками.

Мечникову довелось увидеть, как совсем молоденькая пресноводная губка-бодяга объелась зелеными эвгленами.

Эвглена — одноклеточное животное, передвигающееся при помощи жгутика. В ней много зеленых крупинок, а потому она и выглядит зеленой. Школьники знают эвглену: о ней говорят на уроке.

Бодяга, наглотавшись эвглен, быстро переварила их, но зеленые крупинки остались в целости.

Долгое время клетки бодяги выглядели словно нашпигованными зеленью. По этим зеленым крупинкам Мечников смог проследить, как и куда передвигались в клетках заглотанные эвглены, как прошло распределение пищевого материала в клетках губки.

Год за годом Мечников дополнял свою теорию паренхимеллы.

Мало найти личинку-паренхимулу, мало показать, как могла питаться паренхимелла. Нужно еще было найти животное, показывающее, как могла образоваться паренхимелла. Иными словами, требовалось разыскать организм, средний по своему строению между бластулой и паренхимулой.

Мечникову удалось найти подходящий пример.

«Протоспонгия» — так называется своеобразная колония простейших животных. Эта колония состоит из студенистой пластинки, по краям которой сидят по отдельности клетки-особи — члены колонии. У каждой особи есть жгутик и «воротничок». Внутри пластинки также есть клетки, но они без жгутика и без «воротничка», форма их — амебоидная, и они могут передвигаться — ползать, как ползают амебы.

Протоспонгия.

В такой колонии для Мечникова не было бы ничего интересного, если бы не происхождение амебоидных клеток. Оказалось, что наружные жгутиконосные клетки могут, приняв пищу, уходить внутрь студенистой пластинки: клетка теряет жгутик и «воротничок» и ползет внутрь пластинки. Она может через некоторое время вернуться наружу. И тогда у нее снова появляются жгутик и «воротничок».

Протоспонгия показывает, как могла образоваться паренхимелла.

Жил когда-то организм, похожий на бластулу: это был студенистый комок, на поверхности которого в один ряд сидели клетки. Вначале, как у Протоспонгии, в глубь комка уходили лишь отдельные клетки, позже вновь выползавшие на поверхность. Внутренние клетки не были тогда чем-то постоянным, и особых клеток второго слоя еще не имелось. Любая клетка наружного слоя могла переползти внутрь.

Позже этот внутренний слой стал постоянным, и клетки его уже не могли вернуться на поверхность, сделаться клетками первого, наружного слоя.

Произошло «разделение труда»: клетки наружного слоя стали покровными клетками, клетки внутреннего слоя — пищеварительными.

У Протоспонгии нет еще разделения клеток-особей на две группы, и клетка наружного слоя может временно превращаться в клетку слоя внутреннего.

Таким мог быть предок паренхимеллы.

Личинка-паренхимула встречается только у наиболее низкоорганизованных многоклеточных животных. У более высокоорганизованных форм ее заменяет гаструла.

Очевидно, в далеком прошлом паренхимелла должна была превратиться в нечто вроде гаструлы, ну хотя бы в «гастрею». Как это могло произойти?

Ответ дают гидроидные полипы. А. Ковалевский проследил их развитие, и превращения гидроидной личинки показывают, как могла паренхимула-паренхимелла постепенно превратиться в гаструлу-гастрею.

Мезозои — микроскопически малые животные, тело которых состоит лишь из двух слоев — эктодермы и энтодермы:

1 — дициема, с длинной срединной клеткой энтодермы; 2 — салинелла; 3 — ропалюра, с плотной массой клеток энтодермы.

Вначале личинка-паренхимула гидроидного полипа состоит из наружного слоя и плотной массы клеток внутри. Этот момент соответствует «паренхимелле». Затем внутри этой массы появляется словно трещинка: образуется узенький просвет. Этот просвет растет и растет, становится длиннее, достигает наружного слоя клеток на одном из концов личинки. И вот наружный слой прорывается, образуется «первичный рот». Перед нами — гаструла-гастрея.

Такой способ образования гаструлы сложнее и длиннее, чем образование ее путем впячивания. Неудивительно, что у более сложно организованных животных впячивание заменило превращение паренхимулы в гаструлу: для организма выгоднее более экономный и более быстрый способ развития. Клетки внутреннего слоя паренхимеллы пожирали пищу, были клетками-пожирателями.

К тому времени, когда Мечников дал последний вариант своей теории паренхимеллы, он уже сильно увлекался блуждающими клетками, «фагоцитами».

Это увлечение отразилось и на «теории паренхимеллы».

В своей последней работе о медузах (1886) Мечников не пишет «паренхимелла», ее сменила «фагоцителла». В переводе на русский язык это означает «пожирательница клеток».

Жить вдовцом Мечников не мог: ему был нужен друг, постоянный собеседник и терпеливый слушатель. Вскоре он женился второй раз. Его вторая жена — О. Н. Мечникова — не только хорошо рисовала и лепила. Ради мужа она изучила технику и методику гистологических и бактериологических работ и много помогала Мечникову в его исследованиях. Казалось, жизнь наладилась. Но это только — казалось.

Умер отец жены, и Мечникову пришлось опекать огромную семью: трех сестер и пятерых братьев жены. Не успел он привыкнуть к обязанностям опекуна, как в университете начались неприятности. Кружок профессоров — Мечников, А. О. Ковалевский, физиолог И. М. Сеченов, физик Н. А. Умов[52] — считался неблагонадежным, и университетское начальство очень косилось на этих «революционеров, дарвинистов и безбожников». Мелкие неприятности перешли в крупные столкновения с университетскими чиновниками, и наконец разразился скандал.

52

Умов Николай Алексеевич (1846–1915) — выдающийся русский физик, профессор Одесского, позже Московского университета.