Коллектив авторов - История биологии с древнейших времен до начала XX века

Рудольф Вирхов. 1821–1902.

Воззрения Вирхова быстро распространились. Достаточно сказать, что «Целлюлярная патология» была сразу же переведена на много языков, в частности, в 1859 г. вышел ее русский перевод. Клеточная теория в толковании Вирхова сделалась общепринятой основой как биологии (морфологии и физиологии), так и медицины.

Ошибочные стороны учения Вирхова с самого начала подверглись критике. И.М. Сеченов в приложениях к докторской диссертации (1860) предлагал различать морфологическую и физиологическую сторону понятия клетки; если в морфологическом отношении клетка может считаться структурной единицей сложного организма, то в физиологическом смысле это неверно, поскольку о функциональной автономности отдельных клеток говорить нельзя. Критические соображения по поводу вирховского представления об организме как государстве клеток неоднократно высказывал Энгельс — в предисловии ко второму изданию «Анти-Дюринга» и в отдельных местах «Диалектики природы».

Наряду с изучением строения и размножения клеток с начала XIX в. все большее внимание начали привлекать ткани, т. е. структурные образования, состоящие из клеток и вырабатываемых клетками внеклеточных веществ.

После первых попыток изучения тонкого строения органов, сделанных в XVII в. М. Мальпиги, микроскопическая морфология долгое время не развивалась главным образом из-за несовершенства микроскопов. В XVIII в. серьезно продвинуться вперед в этой области удалось лишь немногим. Немецкий анатом И. Либеркюн, разработавший изящную методику наполнения кровеносных сосудов, сумел изучить этим методом строение кишечных ворсинок, а русский исследователь А.М. Шумлянский описал микроскопическое строение почек (1788).

Первая попытка создать классификацию тканей, которую предпринял в 1802 г. Ксавье Биша, была сделана без применения микроскопа. Биша пользовался распространенными тогда приемами препаровки, мацерации и расщипывания тканей иглами. Основываясь на наблюдениях, выполненных с помощью этих методов, а также с помощью воздействия различных химических веществ, нагревания, переваривания пищеварительными соками, Биша классифицировал «ткани», или «простые системы», из которых построено человеческое тело. Таких «простых систем» он насчитывал 21. Из них только небольшая часть соответствует установившемуся позднее понятию ткани, большинство же было выделено совершенно искусственно.

Термин «ткань» впервые употребил Н. Грю (1671), но права гражданства в науке это понятие приобрело только после того, как немецкий анатом К. Майер произвел от греческого корня этого слова название науки о тканях — гистологии в изданном в 1819 г. сочинении «О гистологии и новом подразделении тканей человеческого тела». Три года спустя другой немецкий анатом К. Хойзингер в книге «Система гистологии» определил задачи этой науки примерно так, как они понимаются в настоящее время. Гистология, по словам Хойзингера, есть учение о тонкой структуре так называемых основных систем животного организма и о причинах их нормального и ненормального развития. Гистологию Хойзингер разделял на описательную, или гистографию, на гистогению, т. е. учение о развитии тканей, и на гистономию, изучающую причины и законы развития и существования тканей.

В России одним из первых гистологических исследований была работа И.Т. Глебова «Микроскопические исследования мягких частей мамонта» (1846). Она сопровождалась тремя таблицами, содержавшими 38 рисунков, и давала описание микроскопического строения мозга, мышц, сухожилий, надкостницы и жировой ткани мамонта, незадолго до того извлеченного в Сибири из зоны вечной мерзлоты и доставленного в Москву, эта работа была выполнена на уровне науки своего времени и представляет интерес в том отношении, что объектом исследования было ископаемое животное. Она может, следовательно, рассматриваться как одно из первых палеогистологических исследований. Правда, принципиально новых идей или фактов в гистологию она не внесла [137] См. С.Р. Микулинский. Развитие общих проблем биологии в России. М., изд-во АН СССР 1961, стр. 103. .

Поворотный пункт в развитии гистологии ознаменовало появление руководства А. Келликера «Гистология, или учение о тканях человека» (1852) и «Учебника гистологии человека и животных» Ф. Лейдига (1857). Оба эти автора разделили ткани всех высших животных и человека на четыре типа: ткани соединительного вещества (соединительная ткань хрящ и кость), «клеточные» (эпителиальная и железистая), мышечная и нервная. В этом подразделении учитывались структурные и функциональные признаки тканей, независимо от их происхождения от того или иного зародышевого листка. Попытки основывать классификацию тканей на генетическом принципе были предприняты Э. Геккелем, О. и Р. Гертвигами и А. Раубером уже в конце XIX в.

Вопрос о роли среды в существовании органического мира давно привлекал внимание натуралистов. Но лишь в XIX столетии, в связи с усилением интереса к проблемам эволюции, вопросы экологии приобрели настолько отчетливые очертания, что с этого времени можно говорить о формировании нового направления, которому было суждено сыграть в дальнейшем важную роль в развитии биологии. Обращение к вопросам экологии было логически глубоко обусловлено. В сущности, любая эволюционная гипотеза одновременно должна быть и экологической, ибо как индивидуальная жизнь организмов, так и историческое развитие видов немыслимы вне определенных условий обитания, вне связей с другими растениями и животными, т. е. в отрыве от реальной естественной обстановки. Характерно, что первоначально сведения по экологии и биогеографии не были отграничены друг от друга.

Более или менее отчетливые экологические тенденции обнаруживались уже в трудах многих ученых XVIII в. (Реомюр, Трамбле, Бюффон, Галлер, Линней, Циммерман, Ломоносов, Лепехин, Болотов, Рычков и др.). Большое значение для формирования экологического мышления натуралистов первой половины XIX в. имели труды немецкого путешественника, географа и естествоиспытателя А. Гумбольдта, заложившего в начале XIX в. основы ботанической географии, в том числе ее экологического направления. В классическом труде «Космос» (1843, русский перевод 1848–1863) и в сочинениях по географии растений (1805, 1807, 1817) Гумбольдт ярко продемонстрировал роль климатических условий в жизни растений, установил связь географического распространения растений с изотермами, которые он же ввел в климатологию. Гумбольдт обосновал идею горизонтальной зональности и вертикальной поясности растительности; установил физиономические типы растений, чем предвосхитил понятие жизненных форм; впервые применил термин ассоциация. Им было выделено 17 типов растительных формаций. Животный мир не входил в круг специальных объектов исследований Гумбольдта, но его ботанико-географические и физико-географические идеи, бесспорно, стимулировали развитие зоогеографии, а вслед за нею и экологии животных.