Э. Б. Вильсон и Ф .Р. Лилли

Если изменения в эмбриональном развитии приводят к эволюционным изменениям, то как происходят эти изменения в развитии? В конце прошлого века многие исследователи пытались связать эмбриогенез с филогенезом путем анализа клеточных линий. Они тщательнейшим образом наблюдали за каждой клеткой развивающихся зародышей и сравнивали способы формирования тканей (гистогенез) у разных организмов. В 1898 г. два выдающихся эмбриолога прочитали в Лабораториях биологии моря в Вудс-Холе (Массачусетс) лекции о клеточных линиях; в этих лекциях подчеркивались два способа использования эмбриологии в поддержку эволюционной биологии. Первая лекция, прочитанная Э. Б. Вильсоном (Е. В. Wilson), была важной вехой в исследовании гомологии у зародышей с целью установления филогенетических связей. Изучая спиральное дробление у плоских червей, моллюсков и кольчатых червей (аннелид), Вильсон обнаружил, что во всех случаях каждый данный орган образуется из одной и той же группы клеток. На основании этого Вильсон пришел к выводу, что все три типа животных происходят от одного общего предка. На стадиях дробления различные группы клеток у плоских червей, моллюсков и аннелид «так близки друг другу по происхождению и по дальнейшей судьбе, что объяснить это сходство чем-то иным, кроме как наличием общего предка, просто невозможно. Сами различия, как мы увидим, служат некоторыми из наиболее интересных и убедительных доказательств генетического родства, ибо процессы, которые у низших форм играют ведущую роль в развитии, у высших форм так сильно редуцированы, что представляют собой не более, чем следы или напоминания о том, чем они были, а в некоторых случаях совершенно отсутствуют, так же как, например, зубы у птиц или конечности у змей».

Вторую лекцию прочитал Ф. Р. Лилли (F. R Lillie). который также изучал развитие зародышей моллюсков и модификации клеточных линий, обращая особое внимание на модификации, а не на сходные черты в дроблении. Его исследования по двустворчатому моллюску перловице (Unio) были изложены в гл. 3; модифицированное дробление у этого моллюска приводит к образованию глохидия – личинки, благодаря которой перловица способна выжить в проточных водоемах. Лилли указывал, что в «современных» эволюционных исследованиях следовало бы сосредоточить внимание на изменениях эмбрионального развития, обеспечивающих выживание в той или иной среде, а не увлекаться изучением гомологии у предковых форм, на основании которых устанавливается общность происхождения животных.

Так в 1898 г. были ясно определены два главных момента в изучении эволюции и развития: выявление глубинного единства, которое позволяет объединять коренным образом различающиеся группы организмов, и обнаружение различий, благодаря которым виды получают возможность адаптироваться к определенным условиям окружающей среды. (Эти же направления были характерны для двух типов естественного богословия до Дарвина.) Дарвин полагал, что эти два аспекта разделены во времени (т.е. глубинное сходство следует искать на самых ранних стадиях развития, тогда как на более поздних стадиях происходит дивергенция, обеспечивающая видоспецифичные адаптации [см. Ospovat, 1981]). Однако как Вильсон, так и Лилли рассматривали лишь самую начальную стадию эмбриогенеза – дробление. Описанные два подхода к характеристике соотношения между эволюцией и развитием остаются главными до сих пор.