Деление клеток и рост
Одним из важнейших разделов цитологии является детальное изучение половых клеток, оплодотворения и размножения клеток для образования нового организма. Интерес к развитию животного из яйца восходит непосредственно к истокам самой науки. В XVIII веке на этот счет высказывались противоположные друг другу точки зрения. На одной стороне стояли преформисты, верившие, что организм во всех его деталях уже заложен в яйце; по другую сторону были эпигенетики, считавшие, что каждый организм создавался заново под действием формирующего духа6 - 110.
Другой вариант того же спора снова поднялся к концу XIX века между механистами, желавшими доказать, что рост каждого индивида был целиком предопределен, начиная с яйца, и виталистами, считавшими, что каждая часть яйца была потенциально способна дать под влиянием некоего формирующего агента весь организм в целом. Последняя точка зрения одержала верх, когда Дриш (1867 — 1941) показал в 1891 году, что разделенное пополам яйцо морского ежа давало две совершенно целые личинки, а не две половинки личинок; однако механисты одержали победу, когда в 1900 году Леб (1859 — 1921) показал, что можно заставить неоплодотворенное яйцо, подвергнув его химической обработке, произвести законченный организм. Некоторые из этих противоречий были устранены, когда в 1931 году Шпеман, Гольфтретер и Мангольд доказали, что известные химические или механические стимулы, будучи применены к недифференцированному яйцу, способны вызвать образование организма как целого; в то же время другие, действуя только на более поздней стадии, когда организм уже начал расти, могут произвести различные его части, такие, как глаз или конечность, или даже дополнительные глаза или конечности0108. Характер этих «организаторов» по - прежнему неясен. Они, быть может, имеют известную аналогию с половыми гормонами, которые, как было обнаружено, могут в период полового созревания вызывать вторичные половые признаки, и изменения эти действительно могут рассматриваться как эмбриональные изменения, задержанные до значительно более поздней стадии в развитии индивида.
Эти исследования химической эмбриологии, по - видимому, показывают, что общее развитие организмов, так же как и их нормальный и анормальный метаболизм, очевидно, контролируется химическими факторами. Вопрос о том, что определяет последовательное появление различных организаторов или гормонов на различных стадиях развития, остается все еще не решенным. Где в организме находится механизм развития как нециклического роста, так и циклических половых изменений? Что механизм этот весьма примитивен, ясно из того факта, что он имеет универсальное распространение и столь же отчетливо проявляется в растениях, как и в животных.
Культуры тканей и органов
На протяжении столетия наблюдалась растущая тяга к экспериментальному изучению роста и дифференциации на всех уровнях. От изучения роста яйца и зародыша оно, с овладением методами культивирования всех тканей и органов Р. Дж. Гаррисоном в 1907 году и Феллом в 1928 году, перешло к изучению высших организмов. Эти исследования показали, что клетки продолжают расти и делиться даже после их удаления из организма и по большей части сохраняют свои характерные черты. Мышечные клетки продолжают оставаться мышечными, костные клетки растут как кость. Существует, по - видимому, внутренняя регулирующая система химического характера, контролирующая рост клеток у здоровых животных и не позволяющая им мешать друг другу.