Таблица VI.1. Шесть запустевших сосудов, впадающих в сосуд, наполненный кровью (зарисовка); 2. Запустевшие сосуды в живом состоянии (фотография)
Химики еще не умеют лабораторным путём создать живой белок, и у нас нет возможности экспериментировать с таким искусственным белком. Но это обстоятельство не должно служить препятствием для экспериментальной работы по изучению живого вещества и его развития.
Живая протоплазма в природе есть, она есть и в каждом организме. Живое вещество есть в каждой клетке и вне клетки. Всякий организм — это не сумма клеток, как утверждает Вирхов, а сложная система, состоящая не только из клеток, но и из живого вещества, не оформленного в клетки, и все эти части организма взаимно обусловлены, представляют единое целое, в котором части зависят от целого, а целое от частей, а всё вместе находится в единстве с окружающей их внешней средой.
Мы решили поставить опыты по изучению развития живого вещества и формообразовательных процессов в живой протоплазме, выделенной из клеток организмов, стоящих на низшей ступени филогенетической лестницы, и в особенности из организмов, обладающих наибольшей способностью к регенерации.
Для этих экспериментов мы выбрали гидру как стоящую на низкой ступени филогенетической лестницы и как организм, обладающий максимальной регенерационной способностью.
Методика заключается в том, что 20 гидр растирались в ступке, затем к этой кашице прибавлялось 8 капель прокипячённой водопроводной воды, насыщенной путём встряхивания воздухом. Вся эта смесь пропускалась через центрифугу. Жидкая верхняя часть сливалась, а остаток снова растирался и затем снова разводился той жидкостью, которая была слита, и снова центрифугировался[45]. Перед растиранием гидры под контролем микроскопа освобождались от паразитов.
Киносъёмка производилась только для получения последовательных кадров, необходимых для иллюстрации к работе, а не для получения кинофильма, и потому снимки производились только через каждые две минуты. При первом наблюдении культуры после посева перед глазами совершенно чистое поле зрения. Через час появляются мельчайшие блестящие точки величиной с укол булавки. Эти образования начинают постепенно увеличиваться, и из них развиваются шарообразные тельца — коацерваты — двух сортов: одни совершенно однородные и светлые, а другие оранжевого цвета. Никаких других элементов, напоминающих собой клетки, нет. Оранжевые шарики при обработке жирорастворяющими веществами (ксилолом или спиртом) совершенно растворяются и исчезают, что говорит об их жировой природе. Что касается бесцветных телец, то для выяснения их белковой природы мы проверили их способность к свёртыванию под влиянием таннина и спиртов.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что бесцветные тельца белкового характера, а оранжевые — жирового. Возник вопрос: живые они или нет?
При окраске метиленовой синькой в растворе 1/5000 белковые тельца не воспринимают окраски, но как только они начинают подсыхать, они постепенно красятся всё сильнее и сильнее. Это явление сходно с тем, что происходит с клеткой: пока клетка жива, протоплазма не красится, по мере отмирания протоплазма всё более интенсивно окрашивается. Очевидно, наблюдавшиеся нами тельца представляли живую протоплазму.
Первоначально мы ставили протоплазматические тельца на киносъёмку в условиях, неблагоприятных для развития, так как их внешней средой была простая водопроводная вода без всякого питательного для них материала. Не удивительно, что при этих условиях они развивались не до конца: перед делением они погибали. Ввиду этого мы решили улучшить условия развития шариков и вместо воды стали применять среду, содержащую питательные вещества. Эта среда приготовлялась из экстракта циклопов (обычная пища гидр) и стерилизовалась[46] путём фильтрации. Наш выбор питательной среды остановился на циклопах на том основании, что гидры питаются именно циклопами.
Протоплазматические коацерваты (шарики), находившиеся в новых, более благоприятных для их развития условиях и наблюдаемые при температуре в 23°, сохраняли свои жизненные свойства и развивались до образования клеток, которые перед делением обнаруживали чрезвычайную подвижность и жизнедеятельность. Затем они начинали быстро делиться прямым делением, и в конце суток из одного коацервата (шарика), полученного из живого вещества клеток гидры, образовывался большой шар в 30–35 клеток.
45
Центрифугирование — вращение с большим числом оборотов в минуту для того, чтобы осели крупные частицы клетки.