2. Исследования по флористике и географии (а. Гумбольдт и др.).

Ботанико-географические идеи Гумбольдта определили направление исследований многих выдающихся ученых XIX в. Гумбольдт, заложил основы ботанической географии, в том числе ее экологического направления. В классическом труде «Космос» и в сочинениях по географии растений он 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.

Билет 26.

1. Изучение пола и размножения растений XVIII-XIX вв. (и. Кельрейтер, к.Ш. Шпрангельт, а.Т. Болотов).

В XVIII-XIX вв в. на изучение пола растений оказали влияние труды И. Кельрейтера. Проведя гибридизацию с 50 видами (Nicotiana, Dianthus, Verbascum, Datura, Mtrabilis), он получил множество гибридов, промежуточных между исходными родительскими парами. Такие же результаты он получил при реципрокных скрещиваниях. И. Кельрейтер пришел к выводу, что потомство у растений получается только при участии мужского и женского «семени». Механизм же процесса оплодотворения был раскрыт значительно позже. Его работы интересны и в смысле подхода к явлениям наследственности. Он обратил внимание на мощность гибридов — «растительных мулов» (бастарды) первого поколения и явление расщепления гибридов в последующих поколениях. Говоря о слабых сторонах работ Кельрейтера, следует обратить внимание на следующие моменты: он (как и Аристотель) придерживался мнения об оплодотворении как о смешении двух семенных жидкостей, недооценивал перекрестное опыление у растений, считая самоопыление основным в их жизни. В понимании роли перекрестного опыления значительный вклад принадлежит немецкому ботанику К.Ш. Шпренгелю и русскому агроному А.Т. Болотову. Первый из них на примере изучения более 400 видов растений объяснил различия в строении, окраске и аромате цветков как результат их приспособления к опылению насекомыми. В отличие от И. Кельрейтера они показали, что самоопыление не может быть основным способом воспроизведения растений, так как у многих растений наблюдается разрыв в сроках созревания тычинок и пестика (дихогамия).

2. Теория клеточного строения и развития живых существ.

Успехи изучения микроорганизмов. Теория клеточного строения и развития живых существ.

С конца XVIII в. микроскопическими исследованиями было до­казано существование многочисленных организмов, невидимых простым глазом, о чем в свое время поведал А. Левен­гук и всех таких существ отнес к животным. Вплоть до второй по­ловины XIX в. число описанных микроорганизмов резко возросло и пришлось их выделить в особую группу Protozoa (Г. Гольдфус). При изучении простейших внимание уделялось выяснению харак­терных особенностей их строения, поиску единства плана строения с высшими животными (Х.Г. Эренберг). Были попытки не только сравнения простейших — инфузорий с клеткой (М. Бари), но и обоснования одноклеточной природы вообще простейших (К. Зибольд). Простейших рассматривали как индивидуумы, соответствующие по уровню организации одной клетке. Одновременно происходит описание многочисленных простейших из разных условий обитания, в том числе представителей водорослей и грибов, симбиоза радиолярий и водорослей (Л .С. Ценковский).

О роли микроорганизмов в инфекционных заболеваниях предполагали давно, а впоследствии было определено участие отдельных из них в процессах брожения (Л. Тернер, Ш. Каньяр-де-Латур) в гниения (Т. Шванн, Г. Шредер). В этот период делались важные наблюдения, противоречащие идее самозарождения (Д. Фон Душ, Г. Шредер, Ш.Аппер), окончательно опровергнутой Пастером лишь позже.

С обнаружением роли микроорганизмов в природе и возможности их использования в промышленных целях изучение простейших достигает большого размаха. Наряду с описанием новых видов происходит накопление сравнительных данных по морфологии, строению и образу жизни простейших. Былое объединение микроорганизмов в особую группу «анималькули» (А. Левенгук) или «хаос» (К. Линней) уже не удовлетворяло уровню их изучения. Среди них были выделены десятки семейств, включающих одноклеточные водоросли, бактерии и грибы: Bacterium, Vibrio, Spirillum, Sarzino, Schyzomycatae (К. Негели). Некоторые из микроорганизмов по типу питания были отнесены к растениям (Ф. Кои), что отчасти способствовало определению их места в естественной системе. Интерес к исследованию микроорганизмов способствовал выделению бактериологии как науки.

Микроскопические исследования строения организмов принесли важные результаты, касающиеся организации клеток и особенностей строения разных организмов, чему в значительной мере способствовали усовершенствование конструкции микроскопа и метод мацерации клеток (Ш. Мольденгауэр). Делаются описания оболочки растительных клеток н ядра (ф. Миртель,1 832), ядро отнесено к обязательным элементам всякой клетки (Р. Броун, 1833) после его открытия в ненасиженном курином яйце в 1825 г. (Я. Пуркинье).

Из истории микроскопического изучения организмов представляют интерес некоторые ее основные вехи (Е.М. Вермель, 1970). И. Фебер по аналогии с термином «телескоп» предлагает увеличительный прибор Г. Галилея назвать «микроскопом». Понятие «ткань» было введено (Н. Грю) для обозначения совокупности «пузырьков». Увлечения и надежды ми крое коп и сто в незаслуженно были осмеяны Ф. Вольтером в сатирической публикации «микромегас» (1752). Животные клетки открыты позже Я. Пуркинье. Понятие «ядро» — «Nucleus» принадлежит Р. Броуну. Классификация тканей принадлежит К. Бишо (1771—1802), однако представления о тканях получили развитие лишь после выделения гистологии как науки (К. Майер, 1819).

К 40-м годам XIX в. завершилась формулировка клеточной теории строения организмов благодаря исследованиям М. Шлейдена (1804—1881) и Т. Щваина (1810—1882). Фактической базой теории были данные многих авторов (Я. Пуркине, Г. Валентин, И. Мюллер, Я. Гейле, П.Ф. Горянкнов, А. Дютроше, Л. Окен, А. Донне и т.д.), касающиеся описания картины клеточного строения разных структур у животных и растений. Однако Т. Шванн сформулировал учение о клетках как о составных частях организма в ясном виде в работе «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839) лишь после знакомства с данными ботаника М. Шлейдена и долгих бесед с ним. Сам Т. Шванн занимался исследованием клеток хряща и хорды. Тем не менее никому до него не удалось так четко выразить идею о клетке как основной структуре живых существ, а именно: 1) все ткани состоят из клеток; 2) все клетки имеют общий принцип развития, т.е.возни кают одним и тем же путем; 3) каждая клетка обладает самостоятельной жизнедеятельностью— организм есть суммативная жизнедеятельность клеток. Принципиальная мысль Т. Швакна состояла в утверждении о том, что клетки животных и растений гомологичны и возникают одним и тем же путем. Характеризуя его заслуги в день открытия ему памятника в г. Нейсе (6 июня 1909 г.), его соотечественник В. Воль-дейер сказал: «Не Шванн открыл ... клетки. Но только Шванн научил нас понимать их значение» (Е.М. Вермель, 1970, с. 69). После обобщения Т. Шванна представления о клеточной организации живых существ стали общепризнанными и дали мощный тол» чок развитию микроскопических исследований, несмотря на то. что сам Т. Шванн, отдавая дань времени» неверно связывал возникновение оболочки клетки с цитогенезом бесструктурного вещества старых клеток и организм трактовал как «государство клеток». Последняя идея наибольшее развитие получила у Р. Вирхова (1821—1902). С утверждением клеточной теории выделяются гистология и цитология как самостоятельные науки, в которых в последующем были достигнуты выдающиеся успехи.

В клеточной теории с новых позиций получает подтвреждение идея об общности происхождения и организации животных и растений. Она оказала большое влияние на последующие успехи биологии. Первые этапы развития и клеточной теории связаны с распроостранением ее на одноклеточные как на организмы (К. Добелл, К. Зибольд, Л.С. Ценковскнй), а также с изучением сложной внутренней структуры клеток. Основное вещество клетки было названо «протоплазмой» (Я. Пуркине), способной к движениям (Г. Фон Моль, Ф. Кон, Н.Прингсгейм). Постепенно утверждается мысль о протоплазме и ядре как об основных компонентах структуры клеток (Я. Пуркинье, Ф. Лейдинг) и о возникновении клеток только путем их деления (Р. Вирхов) в противовес идее об их происхождении из бесструктурного вещества (М. Шлейден, Т. Шванн).