Август Фридрих Леопольд Вейсманн FRS (For) , HonFRSE , LLD (17 января 1834 — 5 ноября 1914) — немецкий биолог-эволюционист . Его коллега из Германии Эрнст Майр назвал его вторым наиболее известным теоретиком эволюции XIX века после Чарльза Дарвина . Вейсман стал директором Зоологического института и первым профессором зоологии во Фрайбурге .
Его основной вклад связан с теорией зародышевой плазмы , одно время также известной как вейсманизм , [1] согласно которой наследование (у многоклеточных животных) происходит только посредством зародышевых клеток — гамет , таких как яйцеклетки и сперматозоиды. Другие клетки организма — соматические клетки — не действуют как агенты наследственности. Эффект односторонний: половые клетки производят соматические клетки, и на них не влияет ничего, чему соматические клетки обучаются, или, следовательно, какие-либо способности, которые человек приобретает в течение своей жизни. Генетическая информация не может перейти от сомы к зародышевой плазме и далее к следующему поколению. Биологи называют эту концепцию барьером Вейсмана . [2] Эта идея, если она верна, исключает наследование приобретенных характеристик , как это предложил Жан-Батист Ламарк . [3] Однако внимательное прочтение работ Вейсмана на протяжении всей его карьеры показывает, что у него были более тонкие взгляды, и он, как и Дарвин, настаивал на том, что переменная окружающая среда необходима для того, чтобы вызвать изменения в наследственном материале. [4]
Идея барьера Вейсмана занимает центральное место в современном синтезе начала 20 века, хотя сегодня ученые не выражают ее в тех же терминах. По мнению Вейсмана, в значительной степени случайный процесс мутации, который должен происходить в гаметах (или стволовых клетках, из которых они состоят), является единственным источником изменений, над которым может работать естественный отбор. Вейсман стал одним из первых биологов, полностью отрицавших ламаркизм. [5] Идеи Вейсмана предшествовали повторному открытию работ Грегора Менделя , и хотя Вейсман уклончиво относился к принятию менделизма, молодые исследователи вскоре установили связь.
Вейсманом сегодня восхищаются. Эрнст Майр считал его самым важным эволюционным мыслителем между Дарвином и эволюционным синтезом 1930–1940 годов и «одним из величайших биологов всех времен». [6]
Вейсман родился в семье учителя средней школы Иоганна (Жана) Конрада Вейсмана (1804–1880), выпускника факультета древних языков и теологии, и его жены Элизы (1803–1850), урожденной Люббрен, дочери окружного советника и мэра. Штаде , 17 января 1834 года во Франкфурте - на-Майне . Он получил типичное буржуазное образование XIX века: с четырех лет получал уроки музыки, а с 14 лет — уроки черчения и живописи у Якоба Беккера (1810–1872) во Франкфуртском штедельском институте. Его учитель игры на фортепиано был страстным коллекционером бабочек. и познакомил его с коллекционированием имаго и гусениц. Но об изучении естественных наук не могло быть и речи из-за связанных с этим затрат и ограниченных перспектив трудоустройства. Друг семьи, химик Фридрих Вёлер (1800–1882) рекомендовал изучать медицину. Фонд, полученный в результате наследства матери Вейсмана, позволил ему продолжить обучение в Геттингене . После его окончания в 1856 году он написал диссертацию о синтезе гиппуровой кислоты в организме человека.
Сразу после университета Вейсман занял должность ассистента в Städtische Klinik (городской клинике) в Ростоке . Вейсман успешно представил две рукописи: одну о гиппуровой кислоте у травоядных животных и одну о содержании соли в Балтийском море , и выиграл две премии. Статья о содержании соли отговорила его становиться химиком, так как он чувствовал, что ему не хватает аптекарской точности.
После ознакомительной поездки по музеям и клиникам Вены он посетил Италию (1859 г.) и Париж (1860 г.). Он вернулся во Франкфурт в качестве личного врача изгнанного эрцгерцога Австрии Стефана в замке Шаумбург с 1861 по 1863 год. [7] Во время войны между Австрией, Францией и Италией в 1859 году он стал главным военным врачом и находился в отпуске. от службы он прошел через Северную Италию и Тирольское графство . После творческого отпуска в Париже он работал с Рудольфом Лейкартом в Гиссенском университете . Он получил высшее образование по специальности врач и в 1868 году поселился во Франкфурте , где начал заниматься медицинской практикой .
С 1863 — приват -доцент кафедры сравнительной анатомии и зоологии; с 1866 экстраординарный профессор; а с 1873 по 1912 год полный профессор, первый заведующий кафедрой зоологии и директор зоологического института Фрайбургского университета Альберта Людвига в Брайсгау . Он вышел на пенсию в 1912 году. [8] Его ранние работы были в основном связаны с чисто зоологическими исследованиями, одна из его ранних работ посвящена развитию двукрылых . Однако микроскопическая работа стала для него невозможной из-за ослабления зрения, и он обратил свое внимание на более широкие проблемы биологических исследований. [7]
В 1867 году он женился на Мэри Доротее Грубер.
Их сын Юлиус Вейсман (1879–1950) был композитором.
В начале увлечения Вейсмана эволюционной теорией было его рассмотрение христианского креационизма как возможной альтернативы. В своей работе «Über die Berechtigung der Darwin'schen Theorie» ( «Об обосновании теории Дарвина ») он сравнил креационизм и эволюционную теорию и пришел к выводу, что многие биологические факты могут быть легко включены в эволюционную теорию, но остаются загадочными, если рассматривать их как результат действий. творения.
После этой работы Вейсман принял эволюцию как факт наравне с фундаментальными предположениями астрономии (например, гелиоцентризмом ). Позиция Вейсмана в отношении механизма наследственности и его роли в эволюции изменилась в течение его жизни. Можно выделить три периода.
Работу Вейсмана по разграничению зародышевой линии и сомы едва ли можно оценить без учета работ (в основном) немецких биологов во второй половине XIX века. Это было время, когда начали понимать механизмы клеточного деления. Эдуард Страсбургер , Вальтер Флемминг , Генрих фон Вальдейер и бельгиец Эдуард Ван Бенеден заложили основы цитологии и цитогенетики 20 века. Страсбургер, выдающийся ботанический физиолог того столетия, ввёл термины нуклеоплазма и цитоплазма . Он сказал, что «новые ядра клеток могут возникнуть только в результате деления ядер других клеток». Ван Бенеден открыл, как хромосомы объединяются в мейозе , во время образования гамет , а также открыл и назвал хроматин . Вальтер Флемминг, основатель цитогенетики , назвал митоз и произнес «omnis kernel e nucleo» (что означает то же самое, что и изречение Страсбургера). Открытие митоза, мейоза и хромосом считается одним из 100 наиболее важных научных открытий всех времен [9] и одним из 10 наиболее важных открытий в клеточной биологии . [10]
Мейоз был впервые обнаружен и описан в яйцах морских ежей в 1876 году Оскаром Гертвигом . Он был снова описан в 1883 году на уровне хромосом Ван Бенеденом в яйцах аскарид . Однако значение мейоза для размножения и наследования было впервые описано в 1890 году Вейсманом, который отметил, что для преобразования одной диплоидной клетки в четыре гаплоидные клетки необходимы два клеточных деления, если необходимо сохранить количество хромосом. Таким образом, работы ранних цитологов заложили основу для Вейсмана, который обратил внимание на последствия для эволюции, а этот аспект цитологи не рассматривали. [11] Все это произошло до того, как работы Менделя были заново открыты.
Вейсман начал верить, как и многие другие ученые XIX века, в том числе Чарльз Дарвин , что наблюдаемая изменчивость особей одного вида обусловлена наследственностью спортивных состязаний (термин Дарвина). Он считал, как было написано в 1876 году, что трансмутация видов происходит непосредственно под влиянием окружающей среды. Он также писал: «Если всякую вариацию рассматривать как реакцию организма на внешние условия, как отклонение наследственной линии развития, то, следовательно, никакая эволюция не может происходить без изменения среды». (Это близко к современному использованию концепции, согласно которой изменения в окружающей среде могут оказывать селективное давление на популяцию, что приводит к эволюционным изменениям.) Вейсман также использовал классическую метафору Ламарка об использовании и неиспользовании органа.
Впервые Вейсман отверг наследование приобретенных признаков в лекции 1883 года под названием «О наследовании» («Über die Vererbung»). Опять же, как и в своем трактате о творении и эволюции, он пытается объяснить отдельные примеры с помощью любой из теорий. Например, существование нерепродуктивных каст муравьев, таких как рабочие и солдаты, нельзя объяснить наследованием приобретенных признаков. С другой стороны, теория зародышевой плазмы делает это без особых усилий. Вейсманн использовал эту теорию, чтобы объяснить оригинальные примеры Ламарка о «использовании и неиспользовании», такие как тенденция к дегенерации крыльев и более сильным ступням у домашних водоплавающих птиц.
Вейсман работал над эмбриологией яиц морских ежей и в ходе этого наблюдал различные виды деления клеток, а именно экваториальное деление и редукционное деление - термины, которые он ввел ( Äquatorialteilung и Reduktionsteilung соответственно).
Его теория зародышевой плазмы утверждает, что многоклеточные организмы состоят из зародышевых клеток , содержащих наследственную информацию, и соматических клеток , выполняющих обычные функции организма. На половые клетки не влияют ни воздействия окружающей среды, ни обучение, ни морфологические изменения, происходящие в течение жизни организма, информация о которых теряется после каждого поколения. Предложенная им концепция в его время называлась вейсманизмом , например, в книге Джорджа Романеса « Исследование вейсманизма» [1]. Эта идея была освещена и объяснена повторным открытием работ Грегора Менделя в первые годы 20 века (см. Менделевское наследование ).
Идея о том, что зародышевые клетки содержат информацию, которая передается каждому поколению независимо от опыта и независимо от соматических (телесных) клеток, стала называться барьером Вейсмана и часто цитируется как положившая окончательный конец теории Ламарка и наследование приобретенных признаков. Ламарк утверждал, что характеристики наследуются посредством усилий или воли.
Вейсманн провел эксперимент по удалению хвостов у 68 белых мышей, неоднократно в течение 5 поколений, и сообщил, что в результате ни одна мышь не родилась без хвоста или даже с более коротким хвостом. Он заявил, что «901 детеныш был произведен на свет пятью поколениями искусственно изувеченных родителей, и тем не менее не было ни одного примера рудиментарного хвоста или какой-либо другой аномалии в этом органе». [12] Вейсман осознавал ограничения этого эксперимента и ясно дал понять, что он приступил к эксперименту именно потому, что в то время было много заявлений о том, что животные наследуют увечья (он имеет в виду утверждение о кошке, которая потеряла его хвост имеет многочисленное бесхвостое потомство). Были также заявления о рождении евреев без крайней плоти. Ни одно из этих утверждений, по его словам, не было подкреплено надежными доказательствами того, что родитель на самом деле был изувечен, что оставляет вполне правдоподобную возможность того, что модифицированное потомство было результатом мутировавшего гена. Целью его эксперимента было положить конец утверждениям о наследственных увечьях . Результаты соответствовали теории зародышевой плазмы Вейсмана.
Вейсман был избран международным членом Американского философского общества в 1906 году. [13] В 1908 году он был награжден медалью Дарвина-Уоллеса Линнеевского общества Лондона. В 1913 году он был избран международным членом Национальной академии наук США. [14 ]
СМИ, связанные с Августом Вейсманом, на Викискладе?
Работы Августа Вейсмана или о нем в Wikisource