<<
>>

Исследования Г. Клебса

В течение первых двух десятилетий XX в. ведущее место в физиологии развития растений принадлежало работам немецкого исследователя Г. Клебса. В своей первой книге «Условия развития у некоторых водо рослей и грибов» (1896) он писал, что задача работы состоит в том, чтобы настолько изучить условия размножения водорослей, чтобы половой или бесполый способы их воспроизведения могли быть вызваны в любое время с полной уверенностью посредством только одних физиологических реакций, и на этой основе вместо голого описания внешних форм проникнуть во внутреннюю сущность их образования. В этой же книге Клебс привел экспериментальные данные, показывающие, что изменения условий внешней среды отражаются на переходе грибов и водорослей от одного способа размножения к другому. Оказалось возможным изменять циклы развития растений.

Оценивая работу Клебса, В. Пфеффер (1901) высказал сомнение в том, чтобы такого рода приемы управления развитием можно было применить к высшим растениям, поскольку процессы развития у них подчинены саморегуляции. В ответ на это Клебс в 1905 г. провел опыты с цветковыми растениями и во многих случаях добился у них изменения порядка образования вегетативных и генеративных органов. Однако эти изменения были единичными и не нарушали последовательности основных стадий развития.

Клебс сформулировал, кроме того, ряд теоретически важных положений. Он установил, в частности, что в онтогенезе растений имеет место взаимодействие между специфической структурой самого организма и условиями внешней среды, дал удачные определения понятиям роста и развития, высказал идею о стадийности развития низших организмов, а в более поздних работах (1910, 1918) распространил ее и на высшие растения.

В серии специальных работ Клебс, с одной стороны, стремился выяснить зависимость хода развития растений от условий внешней среды (в частности, тропических видов, растущих в условиях круглогодичного лета) , а с другой, пытался вскрыть существо тех внутренних процессов, которые, изменяясь под влиянием факторов внешней среды, определяют формообразование. В результате этих исследований Клебс создал в 1917 г. теорию, согласно которой переход растений к цветению определяется соотношением количеств углеродистых и азотистых веществ. Эта теория первоначально была поддержана Е. Краусом и Г. Крайбиллом, но позднее подверглась серьезной критике со стороны X. Но деля и М. X. Чайла- хяна.

В Крунианской лекции, прочитанной 26 мая 1910 г., Клебс сообщил об опыте искусственного получения мутаций под воздействием внешних факторов и закончил выступление следующими словами: «В настоящее время есть много оснований надеяться, что человек будет успешно создавать новые расы растений, искусственно применяя экспериментальные методы. Кроме того, надежда управлять природой в этом отношении есть именно то, что постоянно возбуждает натуралиста и дает ему силу и храбрость к стремлению вперед, несмотря на многочисленные неудачи и разочарования» К

Развивая представление о развитии как последовательном ряде формообразовательных процессов, Клебс сосредоточил основное внимание на одной стороне явления — зависимости морфогенеза от внешних условий, упустив из вида, что возникновение измененной формы, в свою очередь, оказывает влияние на дальнейшее развитие.

г

ГЕОРГ КЛЕБС |Н||||||ИДИИи|^МИДИИИ|ШшиДНМ

(1357-Ш8) ШВШШИЯШІ^ШШЯшВШшт

Изучение роли внешних факторов

Основным в исследованиях 20-х гг. было выявление значения для индивидуального развития факторов внешней среды, причем наибольшее внимание было сосредоточено на роли температуры и света.

Изучение температурной детерминации процессов развития началось с работы немецкого физиолога Г. Гасснера (1918), показавшего, что яровая и озимая формы ржи различаются тем, что первая колосится независимо от температуры в период проращивания, а вторая переходит к колошению лишь в том случае, если при прорастании семян она подвергалась воздействию пониженных температур, являющегося обязательным условием вступления этой формы в стадию готовности к образованию цветков. Это наблюдение Гасснера было подтверждено Н. А. Максимовым и А. И. Поярковой (1925), В. Нильсоном-Лейснером (1927) и другими. Аналогичное влияние пониженных температур было обнаружено для сельдерея (X. К. Томпсон, 1923; К. К. Старринг, 1924), сахарной свеклы (Д. А. Покк, 1924) и некоторых древесных пород (Ф. Ковилл, 1920). Работы указанных авторов позволили точно определить степень необходимого понижения температуры. В одновременно опубликованных работах И. М. Толмачева, Д. А. Долгушина и Т. Д. Лысенко (1929) были приведены данные, показавшие, что мерой температурного воздействия может быть число дней, в течение которого прорастающие семена или молодые проростки растений подвергаются пониженной температуре. Введение этого критерия открыло путь для сравнения степени озимости различных сортов. Такого рода температурную детерминацию Н. А. Максимов и М. А. Кротки- на (1932) предложили называть «температурным последействием», а Т. Д. Лысенко (1932) — яровизацией. Последний термин получил широкое распространение.

Фотопериодизм

В 1920 г. В. В. Гарнер и Г. А. Аллард опубликовали работу, в которой обратили внимание на важное значение света, или фотопериодизма, в детерминации процесса развития. Они показали, что длина дня — специфически действующий фактор, определяющий во многих случаях переход от вегетативного к генеративному развитию. Были установлены три фотопе- риодических типа растений — длиннодневные, короткодневные и нейтральные. В работах Гарнера и Алларда и других исследователей было в общих чертах выяснено значение фотопериодизма, его распространение В' природе и связь с различными сторонами жизнедеятельности растений. Продолжалось углубленное изучение и других явлений, относящихся к фотопериодизму. Было обнаружено фотопериодическое последействие, представляющее параллель с последействием, оказываемым на растения пониженными температурами; отмечена локализация восприятия фотопе- риодического стимула в определенных частях растений; установлена приуроченность растений короткого дня к тропическим, а длинного — к умеренным и холодным зонам, а также выяснено, что фотопериодическая реакция может быть фактором, ограничивающим широтное распространение растений. Наконец, было показано, что ведущая роль в фотопериоди- ческом воздействии принадлежит реакциям, совершающимся в темновой части цикла (В. Н. Любименко, 1923; В. И. Разумов, 1933).

Если в области изучения фотопериодизма в 20—30-е гг. накопилось чрезвычайно больше количество работ, то вопрос о роли в онтогенезе внутренней среды растений был в этот период разработан еще совершенно недостаточно. Заслуживает упоминания монография Г, Молиша (1928)

, собравшего обширный материал о продолжительности жизни ра-' стений, процессах их старения и омоложения, влиянии плодоношения на частичное или полное отмирание растений. В этот же период были опубликованы первые работы Н. П. Кренке, легаше в основу теории циклического старения и омоложения растений, а также труды И. В. Мичурина, содержавшие его наблюдения о существовании в онтогенезе плодовых деревьев качественно различных этапов.

Таким образом, в течение 20-х — начале 30-х годов XX в. был выяснен характер влияния на развитие растений двух важнейших факторов среды — температуры и длины дня. Начала выясняться также роль внутренней среды растений. Накопленный в эти годы большой фактический материал ждал теоретического обобщения.

Одну из попыток теоретического обобщения фактов температурной и фотопериодической детерминации процессов развития предпринял Лысенко при разработке своей теории стадийного развития растений. Эта теория, сформировавшаяся в 1932—1936 гг., основывалась на издавна известных из практики фактах потребности озимых хлебных злаков и некоторых других растений в определенном воздействии низких температур для перехода к генеративному развитию, а также на наблюдениях, согласно которым многие виды растений переходят к плодоношению лишь после того, как получат определенную дозу фотопериодического воздействия. В соответствии с этими данными Лысенко предложил дифференцировать в жизни растений два этапа развития: первый этап был назван стадией яровизации, второй — световой стадией. Он сформулировал также такие положения, как разнокачественность и взаимная независимость роста и развития, необратимость стадийных изменений, зависимость прохождения каждой стадии от соответствующих комплексов факторов внешней среды и т. д. УАЙТЕМ УЭЛЛС ГАРНЕР (1875-1941)

Критически оценивая теорию Лысенко, можно указать на следующие ее недостатки: ограниченность числа объектов, к которым она может быть применена, и охват ею лишь части онтогенеза; отрыв фаз от стадий и использование устаревших представлений о росте и развитии; неправильность понимания фотопериодизма; ошибочность утверждения о необратимости стадийных процессов; отсутствие достаточно четких биохимических и физиологических критериев, характеризующих стадии.

Одно из плодотворных направлений изучения роли внешних факторов в онтогенезе растений связано с выяснением экологического и эволюционного значения температурных и фотопериодических условий. И. М. Васильев (1939, 1940) показал, что явление температурной детерминации, называвшееся «стадией яровизации», можно рассматривать как приспособление к перезимовке. В свою очередь, В. М. Катунский (1940) рассматривал фотопериодическую реакцию как приспособительное свойство, регулирующее темпы развития растений и обеспечивающее их своевременное вступление в устойчивое состояние перед началом неблагоприятных сезонов года. В 1940 г. Д. А. Сабинин предложил новые определения роста и развития и ввел понятие о детерминации отдельных отрезков развития различными факторами. Работы Сабинина, Васильева и Катун- ского открыли путь для дальнейших исследований, подводящих в настоящее время к созданию эволюционной физиологии развития растений.

А. К. Ефейкин (1957) выяснил роль меристемы в процессах развития растений, а Л. И. Сергеев (1966) исследовал онтогенез древесных пород»

ГАРРИ АР ДЕЛ АЛЛАРД (1880—1963)

<< | >>
Источник: И. Е. АМЛИНСКИЙ, Л. Я. БЛЯХЕР. ИСТОРИЯ БИОЛОГИИ С НАЧАЛА ХХ ВЕКА ДО НАШИХ ДНЕЙ. 1975
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Исследования Г. Клебса:

  1. Методические исследования
  2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕРМЫ
  3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕРМЫ
  4. Научные исследования.
  5. Методы исследования
  6. Стационарные исследования
  7. 10.2. МЕТОДЫ ОТОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
  8. Исследования по эрозии почв
  9. ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
  10.   ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИКВОРА  
  11.   ИССЛЕДОВАНИЕ МОКРОТЫ  
  12. Публикации результатов исследований.
  13. Биофизические исследования в физике
  14. Апробация результатов исследований.
  15. 3.2 Материалы и методы исследования
  16.   ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛОКА (МОЛОЗИВА)
  17.   ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ  
  18. 4. Способ исследования зубов