Метаморфоз у амфибий

Амфибии развиваются, как правило, в воде. Из отложенной в воду икры выклевываются личинки, приспособленные к водной жизни — они дышат жабрами и обладают непарной плавниковой складкой и хвостом как органами плавания. Взрослые амфибии живут большей частью во влажных местах на суше — они дышат легкими (и кожей) и передвигаются с помощью передних и задних конечностей. Переход от личиночной жизни к наземновоз-Душной жизни взрослого животного сопровождается довольно бурной перестройкой — метаморфозом. Последний достигает особенно большой сложности у бесхвостых амфибий — лягушек и жаб, так как у них коренным образом меняется и способ питания, а следовательно, перестраиваются и органы пищеварения. В связи с переходом к воздушному дыханию у всех амфибий во время метаморфоза происходят значительные изменения ^в кровообращении, изменяется и строение, а также и окраска Кожи. Происходят и многие другие изменения. Одни из этих изменений имеют прогрессивный характер (развитие органов ^Взрослого животного), другие —регрессивный (редукция личи-

288 Регуляция формообразования в индивидуальном развитии

ночных органов). Все они получают различное выражение в различных тканях и органах. И, однако, все эти изменения определяются поступлением в кровь одного только гормона, выделяемого щитовидной железой. Если удалить у личинки щитовидную железу, личинка продолжает расти, но метаморфоз не наступает. Если же такой ненормально большой личинке вновь пересадить кусок щитовидной железы, то вскоре начнется ее нормальное превращение во взрослую форму. С другой стороны, можно молодой, еще далекой от метаморфоза личинке ввести гормон щитовидной железы, и она приступит к метаморфозу и может превратиться в миниатюрного лягушонка или тритона. Введением гормона щитовидной железы можно заставить проделать метаморфоз и большого аксолотля, который в аквариумах размножается в личиночном состоянии (неотения) и без такого вмешательства не превращается во взрослую форму — амблистому. В отличие от явлений эмбриональных индукций возраст реагирующей ткани не имеет, следовательно, большого значения — ткани личинки почти всегда «компетентны» реагировать метаморфозом. У саламандры во время метаморфоза золотистая окраска радужины меняется на черную. Можно молодой личинке пересадить глаз от большой, готовой к метаморфозу, или, наоборот, старой личинке пересадить глаз от молодой личинки. В обоих случаях метаморфоз пересаженного глаза (почернение радужины) происходит только одновременно с метаморфозом всей личинки — хозяина. Действующий агент — гормон не имеет видовой специфичности. Железа амфибии может быть заменена щитовидной железой любого другого животного — рыбы или млекопитающего. Железу не обязательно пересаживать, можно просто кормить личинку кусочками железы. Вызывают метаморфоз, однако, не только сама щитовидная железа, но и получаемые из нее экстракты, в особенности выделенный в кристаллическом виде чистый гормон — тироксин (который затем был получен и синтетически). В состав последнего входит йод. Оказывается, ряд органических и даже неорганических соединений, содержащих йод (включая чистый йод), также вызывает метаморфоз. Таким образом, сам гормон щитовидной железы лишен особой специфичности, хотя и не может быть заменен любым другим раздражителем. Однако его действие строго специфично. Эта специфика выражается в двух различных формах. Во-первых, выявляется органотипическая определенность реакции, т. е. реакция различна и строго специфична в различных органах, которые проделывают каждый свой характерный для него путь преобразований. Во-вторых, неизменно выявляется и видовая специфика реакции. При всех опытах пересадки между разными видами амфибий пересаженная часть проходит метаморфоз одновременно с хозяином, в которого она была пересажена, под влиянием его щитовидной железы, но рбцаруживает именно те видовые черты, которые свойственны

Глава IV. Гормональная регуляция роста и формообразования

ду __ донору, от которого взят трансплантат. Видовая специфика определяется, следовательно, исключительно унаследованной пормой клеточных реакций. Все специфические реакции являют-_я выражением взаимодействия между ядром и цитоплазмой в паяных условиях клеточной дифференциации и обмена веществ.

Гормон щитовидной железы имеет некоторое формообразовательное значение и у других животных (линька у птиц), в том числе и у человека (при недостаточности функции щитовидной железы происходит задержка роста и развития — кретинизм). Однако основная функция щитовидной железы состоит в регуляции интенсивности обмена веществ во всем организме.

В известной степени формообразовательную функцию несет _и подмозговая железа — гипофиз, которая продуцирует, наряду _с другими гормонами также специальный гормон, регулирующий рост. При ненормальностях в функции гипофиза у человека развиваются либо карлики, либо великаны — акромегалы. Гипофиз выделяет также гонадотропный гормон, влияющий на деятельность половых желез, а через это и на развитие половых признаков.