Последовательный морфогенез

После того как субатомные частицы агрегировали в атомы, последние могут объединяться в молекулы, а молекулы — в кристаллы. Кристаллы сохраняют свою форму сколь угодно долго, пока температура остается ниже их точки плавления. Напротив, морфогенетические процессы в живых организмах продолжаются неопределенно долго, в бесконечно повторяющихся циклах роста и воспроизведения.

Простейшие живые организмы состоят из единст­венной клетки, за ростом которой следует деление, а за делением рост. Таким образом, морфогенетические за­родыши хреод деления должны появляться в конечной форме полностью сформировавшихся клеток, а только что разделившиеся клетки служат отправными точка­ми для хреод клеточного роста и развития. В многокле­точных организмах эти циклы продолжаются лишь в некоторых клетках, например в клеточных линиях за­родышей, «стволовых» клетках[137] и клетках меристемы. Другие клетки и фактически целые ткани и органы раз­виваются в различные специализированные структу­ры, которые в дальнейшем претерпевают незначитель­ные морфогенетические изменения: они перестают расти, хотя могут сохранять способность к регенерации после повреждения, и рано или поздно они умирают. На самом деле возможно, что они смертны именно по­тому, что они перестают расти[138].

Развитие многоклеточных организмов происходит через серии стадий, контролируемых последовательно­стью морфогенетических полей. Сначала развиваются эмбриональные ткани под контролем первичных эмб­риональных полей. Затем рано (в «мозаичном» разви­тии) или поздно (в «регуляторном» развитии) различ­ные области подпадают под влияние вторичных полей: у животных — полей конечностей, глаз, ушей и так да­лее; у растений — полей листьев, лепестков, тычинок и так далее. Вообще говоря, морфогенезис, вызванный первичными полями, внешне не впечатляет, но имеет фундаментальное значение, поскольку устанавливает характерные различия между клетками в разных уча­стках организма, и эти различия (согласно настоящей гипотезе) позволяют им играть роль морфогенетичес­ких зародышей полей органов. Затем в тканях, разви­вающихся под их влиянием, появляются зародыши вспомогательных полей, которые контролируют мор­фогенез структур в пределах органа как целого: в лис­те — пластинок, прилистников, черенков и т. д.; в гла­зу — роговицы, радужной оболочки, хрусталика и т. д. А затем выступают на сцену морфогенетические поля еще более низких уровней, например контролирую­щие дифференциацию сосудов в пластинках листа или дифференциацию слизистой оболочки рта и кле­ток волосков на ее поверхности.

Эти поля могут быть и были исследованы экспери­ментально при изучении способности развивающихся организмов к регуляции после повреждения различ­ных участков эмбриональной ткани и после прививки ткани, взятой из одного участка, на другой участок организма эмбриона. Как в эмбрионах животных, так и в меристемных зонах растений по мере развития тка­ней автономия различных участков возрастает; систе­ма в целом теряет способность к регуляции, но местная регуляция осуществляется в развивающихся органах, когда первичные эмбриональные поля заменяются более многочисленными вторичными полями[139].

6.2. Полярность морфогенетических полей [140]

Большинство биологических морфических единиц поляризовано по крайней мере в одном направлении. Их морфогенетические поля, содержащие поляризо­ванные виртуальные формы, будут автоматически принимать подходящие ориентации, если их морфо­генетические зародыши также внутренне поляризова­ны, но если нет — полярность должна быть наложена на них. Например, сферические яйцеклетки водоросли Fucus не имеют врожденной полярности, и их развитие может начаться только после того, как они поляризова­ны каким-либо из разнообразных направленных стиму­лов — светом, градиентом концентрации веществ или электрическими токами; в отсутствие какого-либо из таких стимулов полярность принимается наугад, пред­положительно благодаря спонтанным флуктуациям.

Почти все многоклеточные организмы поляризова­ны в направлении стебель — корень или голова — хвост, многие, кроме того, поляризованы и во втором направ­лении — вентрально-дорсальном[141], а некоторые — в трех направлениях: голова — хвост, вентрально-дорсальное и левое — правое. Последняя группа является асимметричной и потенциально способна существо­вать в формах, которые являются зеркальными отра­жениями друг друга, например улитки со спиральными раковинами. А в организмах с билатеральной симмет­рией[142] асимметричные структуры, которые возникают на обеих сторонах, обязательно образуются как в пра вой, так и в левой форме, например руки правая и левая.

Эти зеркальные формы имеют одинаковую морфо­логию и предположительно развиваются под влиянием одного и того же морфогенетического поля. Поле про­сто принимает конфигурацию (правую или левую) того морфогенетического зародыша, с которым оно связы­вается. Так, правые и левые предшествующие системы влияют на правые и левые последующие системы через морфический резонанс.

Такая интерпретация подтверждается некоторыми фактами, хорошо известными в биохимии. Молекулы аминокислот и сахаров являются асимметричными и могут существовать как в правой, так и в левой формах. Однако в живых организмах все аминокислоты в бел­ках являются левосторонними, тогда как большая часть сахаров — правосторонними. Сохранение таких асим­метрий возможно благодаря асимметричным структу­рам ферментов, которые катализируют синтез моле­кул. В природе большинство аминокислот и сахаров редко или вообще не встречаются вне живых организ­мов. Поэтому эти индивидуальные асимметричные формы должны вносить преобладающий вклад в морфогенетические поля молекул путем морфического ре­зонанса. Но когда они синтезируются в искусственных условиях, получаются равные количества правосторон­них и левосторонних форм; это показывает, что такая «сторонность» формы не является внутренним свойст­вом морфогенетических полей.

Дата добавления: 2015-08-18