История биологии с начала XX века до наших дней

Сейчас в цитологии все большее значение приобретает изучение механизмов контроля, регуляции и интеграции различных сторон деятельности не только самой клетки (например, регуляция клеточного размножения), но и отдельных ее органоидов. По-прежнему будет развиваться изучение роли клетки в составе систем тканей и органов. Результатом этих исследований явятся более полные синтетические данные о различных сторонах жизни клеток и закономерностях их взаимодействия.

Важное место займет изучение проблемы специфичности клетки в двух аспектах — как ее ответ на внешние воздействия и как генетически обусловленная детерминация. Уже имеются данные, свидетельствующие о том, что реакция клетки на воздействие внешних факторов во многом зависит от способности клетки к адаптации, ее консерватизма, способности к перестройке и т. д. Изучение конкретных механизмов этой специфической реакции составит, очевидно, одно из основных направлении цитологии ближайшего будущего. Имеются данные, касающиеся «иммунологической памяти» по крайней мере некоторых клеточных категории, что позволяет говорить о способности клеток к «узнаванию» иммунологически подобных элементов. Вскрыть механизм этого своеобразного свойства — также одна из ближайших задач цитологии.

Важным и перспективным направлением цитологии является изучение реактивности клеток. Этот вопрос имеет не только теоретическое, но и существенное практическое значение в связи с воздействием на клетку различных повреждающих факторов, установлением пределов и условий ее репарации и т. д. Полученные в этой области данные позволяют во многих случаях говорить о неспецифической устойчивости клетки к различным повреждающим воздействиям. В основе этой устойчивости лежат, очевидно, определенные изменения биосинтетических процессов (А.А. Ябров, 1967).

Таким образом, наряду с аналитическими в цитологии будут, очевидно, развиваться исследования, направленные на изучение механизмов саморегуляции клетки как автономной биологическои системы. Эти вопросы имеют прямое отношение к одной из наиболее трудных и вместе с тем наиболее важных проблем цитологии будущего — проблеме целостности клетки.

Глава 11 Физиология клетки

Возникновение новых направлений в физиологии животных и человека, коренное изменение многих сложившихся ранее представлений и концепций, связанные с переходом к исследованиям на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях организации жизни, относятся к 40-м годам нашего столетия. Эти события, знаменующие настоящий перелом в развитии физиологических наук, явились следствием современной научно-технической революции. Грандиозные достижения физики и техники, в особенности электроники, автоматики и вычислительной техники, давшие в руки физиологов принципиально новые методы сбора и анализа информации, привели к технической революции в этой области знания. Подтвердилась справедливость высказывания И.П. Павлова, что наука движется толчками в зависимости от успехов, делаемых методикой.

Созданной в наше время новой инструментальной технике физиология обязана фундаментальными открытиями, возможностью проникновения в интимные процессы жизнедеятельности, в их внутреннюю организацию и механизм их регуляции.

Техническое перевооружение физиологии.

На протяжении десятка лет неузнаваемо изменился облик физиологической лаборатории. Старая аппаратура, служившая исследователям более столетия, отжила свой век и перекочевала в музеи истории науки.

Особенно ценными оказались следующие качества новой инструментальной техники: высокая чувствительность и точность измерительной аппаратуры, ее быстродействие, возможность преобразования одних процессов в другие (например, механических и тепловых в электрические), возможность хранения и воспроизведения информации, осуществимость синхронного исследования нескольких физиологических процессов, возможность проведения наблюдений на расстоянии, малые габариты и вес многих приборов. Стал достижим точный количественный и временной анализ микропроцессов (изменений температуры в 0,000001°, механических перемещений, составляющих микроны, электрического напряжения, равного микровольтам), происходящих в микрообъектах (одиночных клетках и их структурах) в микроинтервалы времени (в течение долей миллисекунды). Применение современной инструментальной техники и разработка большого числа новых методов исследования оказали влияние решительно на все отделы физиологии.

Развитие общей физиологии тесно связано с успехами в изучении функций клеток и их структур. Еще в начале XX в. К.А. Тимирязев сетовал на то, что физиология клетки «пока и неосуществима, так как не придумано еще ни весов, ни термометров, ни гальванометров для клеточки»[90]. В настоящее время такие приборы сконструированы, и это явилось одной из важнейших предпосылок создания подлинно экспериментальной физиологии клетки. Другой предпосылкой следует считать успехи морфологического и биохимического исследования клетки, также связанные с применением новой исследовательской техники.