Ганс Шпеман ( немецкое произношение: [ˈhans ˈʃpeːˌman] ; 27 июня 1869 – 9 сентября 1941) былнемецким эмбриологом, удостоеннымНобелевской премии по физиологии и медицинев 1935 году за открытие его ученицейХильдой Мангольдэффекта, ныне известного какэмбриональная индукция, — влияния, оказываемого различными частями эмбриона,которое направляет развитие групп клеток в определенные ткани и органы. Шпеман добавил свое имя в качестве автора к диссертации Хильды Мангольд (хотя она возражала) и получил Нобелевскую премию за свою работу.
Ганс Шпеман родился в Штутгарте , старший сын издателя Вильгельма Шпемана и его жены Лисинки, урожденной Хоффман. После окончания школы в 1888 году он провел год в бизнесе своего отца, затем, в 1889–1890 годах, он служил в Кассельском гусарском полку, а затем недолгое время был продавцом книг в Гамбурге. В 1891 году он поступил в Гейдельбергский университет , где изучал медицину, сдав предварительный экзамен в 1893 году. Там он познакомился с биологом и психологом Густавом Вольфом, который начал эксперименты по эмбриональному развитию тритонов и показал, что если удалить хрусталик развивающегося глаза тритона, он регенерируется.
В 1892 году Шпеман женился на Кларе Биндер, от которой у него родились дочь (Маргарет) и три сына (Фриц, Рудольф, Ульрих). В 1893–1894 годах он переехал в Мюнхенский университет для прохождения клинической подготовки, но вместо того, чтобы стать клиницистом, решил перейти в Зоологический институт при Вюрцбургском университете , где он оставался преподавателем до 1908 года. Его степень по зоологии, ботанике и физике, полученная в 1895 году, последовала за обучением у Теодора Бовери , Юлиуса фон Сакса и Вильгельма Рентгена . [1]
Для своей докторской диссертации под руководством Бовери Шпеман изучал клеточную линию паразитического червя Strongylus paradoxus , а для своего педагогического диплома — развитие среднего уха у лягушки. [2] Шпеман отстаивал целостный подход к биологии. [3]
Зимой 1896 года, находясь на карантине в санатории, выздоравливая от туберкулеза , Шпеман прочитал книгу Августа Вейсмана «Зародышевая плазма: теория наследственности» . [4] В своей автобиографии он написал: «Здесь я нашел теорию наследственности и развития, разработанную с необычайной проницательностью до ее конечных последствий... Это стимулировало мою собственную экспериментальную работу». [5]
Результаты в эмбриологии были противоречивыми: в 1888 году Вильгельм Ру , который ввел экспериментальную манипуляцию эмбрионом, чтобы открыть правила развития, провел серию экспериментов, в которых он вставлял горячую иглу в один из двух бластомеров , чтобы убить его. Затем он наблюдал, как развивался оставшийся бластомер, и обнаружил, что он стал половиной эмбриона. В 1892 году Ганс Дриш провел аналогичные эксперименты на эмбрионах морского ежа, но вместо того, чтобы убить один из двух бластомеров, он поместил много эмбрионов в пробирку и встряхнул ее, чтобы разделить клетки. Он сообщил, что, вопреки выводам Ру, он получил полностью сформированные, но более мелкие эмбрионы. Причину этого несоответствия широко приписывают тому, что Дриш полностью разделил два бластомера, а не просто убил один, как это сделал Ру. Другие, включая Томаса Ханта Моргана и Оскара Гертвига , пытались разделить две клетки, поскольку этот вопрос имел большое значение, особенно для споров между сторонниками эпигенеза и преформации , но удовлетворительных результатов достичь не удалось. [2]
Будучи мастером микрохирургической техники, начиная с его продолжающейся работы над глазом амфибии, работы Шпемана в начале 20-го века по этому спорному вопросу должны были стать большим вкладом в развитие экспериментального морфогенеза , заставив его быть провозглашенным в некоторых кругах истинным основателем микрохирургии. Ему удалось разделить клетки с помощью петли из детских волос . Шпеман обнаружил, что одна половина действительно может образовать целый эмбрион, но заметил, что плоскость деления имеет решающее значение. [2] Это разрушило теорию преформации и дало некоторую поддержку концепции морфогенетического поля , концепции, о которой Шпеман узнал от Пауля Альфреда Вайса .
В 1908 году Шпеман был назначен профессором зоологии и сравнительной анатомии в Ростоке , а в 1914 году — заместителем директора Института биологии кайзера Вильгельма в Далеме, Берлин . Здесь он провел эксперименты, которые сделали его знаменитым. Опираясь на недавние работы Уоррена Х. Льюиса [2] и Этель Браун Харви [6], он обратил свои навыки к гаструле , пересадив «поле» клеток ( примитивный узел ) с одного эмбриона на другой.
Эксперименты, проведенные Хильдой Прошольдт (позже Мангольд) , кандидатом наук в лаборатории Шпемана во Фрайбурге , проводились в течение нескольких лет и были полностью опубликованы только в 1924 году. Они описали область в эмбрионе, части которой при трансплантации во второй эмбрион организовали или «индуцировали» вторичные эмбриональные зачатки независимо от местоположения. [7] Шпеман назвал эти области « центрами организаторов » или «организаторами». Позже он показал, что разные части центра организатора производят разные части эмбриона.
Несмотря на свою современную репутацию, Шпеман продолжал заниматься неовиталистскими « полевыми» анализами, подобными тем, что проводили Ганс Дриш , Гурвич и Гарольд Сакстон Берр . Однако последующие работы Йоханнеса Хольтфретера , Дороти М. Нидхэм и Джозефа Нидхэма , Конрада Уоддингтона и других показали, что организаторы, убитые кипячением, фиксацией или замораживанием, также способны вызывать индукцию. Был сделан вывод, что фактическими контроллерами были инертные молекулы, хотя до конца 20-го века в открытии того, как происходит сигнализация, было достигнуто мало прогресса.
С 1919 года Шпеман был профессором зоологии в Университете Фрайбург-им-Брайсгау , где он продолжал свою линию исследований, пока в 1937 году он не был освобожден от своей должности, чтобы быть замененным одним из его первых студентов, Отто Мангольдом. Он был избран международным членом Национальной академии наук Соединенных Штатов в 1925 году. [8] В 1928 году он был первым, кто выполнил перенос ядра соматической клетки с использованием эмбрионов амфибий — один из первых шагов на пути к клонированию . [1] Он был избран международным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1933 году. [9] Он был награжден Нобелевской премией в 1935 году. Он был избран международным членом Американского философского общества в 1937 году. [10] Его теория эмбриональной индукции организаторами описана в его книге «Эмбриональное развитие и индукция» (1938). Он умер от сердечной недостаточности 12 сентября 1941 года. Он никогда не терял любви к классической литературе и на протяжении всей своей жизни организовывал вечерние встречи друзей для обсуждения искусства, литературы и философии.
Особое внимание привлекло поминовение Альберта Лео Шлагетера , умершего в 1923 году во Фрайбурге. Ганс Шпеман приостановил занятия 6 июня и вместе с деканами в полном облачении отправился в траурную процессию с представителями студенчества и корпораций на вокзал, где они встретились с делегациями офицеров бывшего полка Шлагетера и Немецкой ассоциации офицеров, а также со студентами бывшей гимназии Шлагетера. По прибытии поезда Шпеман возложил два венка, которые были уложены в полуоткрытый багажный вагон, украшенный цветами и свастиками . Под звуки «У меня был товарищ» толпа поклялась девизом Шлагетера «Heil, Sieg und Rache». [11] [12]
В 1935 году в конце речи по случаю вручения Нобелевской премии Шпеман отдал нацистское приветствие . [13]
Медиа, связанные с Гансом Шпеманном на Wikimedia Commons