The Embryo Project Encyclopedia

admin 0 Comments Articles

The Embryo Project Encyclopedia

I 1931 udgav embryologen og historikeren Joseph Needham en vel modtaget tre-binds afhandling med titlen Chemical Embryology. De første fire kapitler fra dette værk blev holdt som forelæsninger om spekulation, observation og eksperiment, som illustreret af embryologiens historie på University of London. De samme foredrag blev senere udgivet som en bog, der blev udgivet i 1934 med titlen A History of Embryology. Denne monografi er en af de første generelle beskrivelser af embryologiens historie og præsenterer embryologien som en historie af sammenflettede idéer, en historisk skrivemåde, som den kendte biologihistoriker Jane Oppenheimer har udviklet. En revideret udgave fra 1959 af teksten, der er udgivet af Abelard and Schuman, New York, undersøger embryologiens historie fra oldtiden til midten af det 19. århundrede. Arthur Hughes, lektor i anatomi ved Cambridge University, krediteres af Needham for at have ydet teknisk bistand til den nye udgave.

Den anden udgave af A History of Embryology er opdelt i fire kronologisk ordnede kapitler, der dækker embryologien fra antikken til slutningen af det attende århundrede. Gennem hele teksten giver Needham opmærksomhed til udviklingen af kvantificering og eksperimentering inden for embryologien. Der er mange direkte citater fra embryologer, som er med til at give en kontekst for de tidsperioder, som embryologerne arbejdede i. Særligt nyttige for embryologihistorikere er to tidslinjer illustrationer, der identificerer kendte og mindre kendte embryologer, og hvornår de levede.

I kapitel et undersøger Needham, hvilke forestillinger de tidlige folkeslag havde om babyer og embryoner. Omkring 1400 f.Kr. henviste egypterne til moderkagen og dens betydning som sæde for den ydre sjæl. De betragtede dog ikke et embryon som levende, før barnet blev født. De tidlige egyptere opdagede også, at kyllingeæg kunne fjernes fra reder og udruges kunstigt i ovne. Dette vigtige fund gjorde det muligt at observere kyllingeembryoner i forskellige udviklingsperioder.

Den første skriftlige registrering af embryologisk forskning tilskrives Hippokrates (460 f.Kr.-370 f.Kr.), som skrev om obstetrik og gynækologi. Needham erklærer i den forbindelse, at Hippokrates, og ikke Aristoteles, bør anerkendes som den første ægte embryolog. Hippokrates mente, at embryoet begyndte sin udvikling ved at trække fugt og ånde fra moderen, og han identificerede en række kondenseringer og brande, der var ansvarlige for udviklingen af knogler, mave og kredsløb hos embryoet og fosteret. Han støttede også den opfattelse, at det menneskelige foster fik næring ved at suge blod fra moderkagen. Needham krediterer Hippokrates for at være en af de første, der hentydede til begrebet præformationisme med den græske læges tro på, at organismer var fuldt dannet i miniature inde i kimcellerne. Denne tro var med til at give anledning til den teologiske embryologi eller ideen om, at forskellige sjæle kom ind i embryoet, mens det voksede.

Resten af første kapitel undersøger Aristoteles’ (384 f.Kr.-322 f.Kr.) velkendte observationsvidenskab og hans ansvar for den fortsatte vækst af embryologien. Aristoteles studerede embryoner fra forskellige organismer ved at åbne fugleæg på forskellige udviklingsstadier og dissekere embryoner fra pattedyr og koldblodede dyr. Needham hævder, at Aristoteles måske endda har observeret et menneskeligt embryon – en ekstraordinær bedrift for en videnskabsmand på den tid, da aborterede embryoner ikke var så lette at skaffe. Aristoteles hævdede også, at sæd leverede form eller ånde til embryoner, og at mødre leverede en eller anden form for stof, der hjalp med at fremme embryonernes udvikling. Selv om man ikke forstod menstruationsblodets rolle, blev det af Aristoteles udpeget som det mest sandsynlige stof, som embryoet blev fremstillet af. Needham antyder, at Aristoteles også behandlede en tidlig idé om rekapitulation (selv om det ikke var det ord, han brugte) med embryoner som rettesnor. Han observerede, at unge embryoner af forskellige arter alle besad universelle karakteristika, og at der opstod differentierende karakteristika, efterhånden som embryonerne blev ældre.

Det andet kapitel undersøger embryologien fra Galen af Pergamos og frem til renæssancen. Galen skrev hovedsageligt fra 150 e.Kr. til 180 e.Kr. og selvom Galen er velkendt, får han kun nogle få sider af Needham. Dette afspejler uden tvivl den manglende opmærksomhed, som Galen gav embryoet i denne tidsperiode. Forfatteren skriver, at Galen var vitalist (livet udspringer af eller indeholder et ikke-materielt vitalt princip) og teleolog (alt liv og alle handlinger er drevet af et ultimativt formål), hvis vigtigste bidrag til embryologien var hans faste overbevisning om, at navlestrengen var nødvendig for at kunne trække vejret. Efter Galen kommer Needham kort ind på embryologien hos araberne, men det er kun en enkelt side lang. Needham insisterer på, at den arabiske verden måske har haft succes inden for optik og astronomi, men ikke inden for embryologi.

Needham tilskriver Albertus Magnus (også kendt som Albert af Köln) æren for genoplivningen af den videnskabelige embryologi. Før begyndelsen af 1200-tallet var den observerende embryologi blevet erstattet af teologi og spekulative teorier, og området havde slidt i hundredvis af år i en tilsyneladende død periode. Albert lignede Aristoteles i sine observationsteknikker og sin opmærksomhed på detaljer, og han diskuterede ofte embryologi i sine bøger. Albert mente, at kvinder havde frø, og at kvindelige frø koagulerede, ligesom ost, efter at være kommet i kontakt med mandlige frø. Når et koaguleret frø kom i kontakt med menstruationsblod, havde frøet nu den næring, der var nødvendig for en god udvikling. Albert studerede også kyllinge- og fiskeembryoner og skrev udførligt om hver enkelt organismes udvikling, hvilket var med til at bringe embryologien tilbage til det observerende og videnskabelige område.

Den resterende del af kapitel to er afsat til Leonardo da Vincis embryologiske resultater, hvis arbejde dominerede videnskaben i slutningen af 1400-tallet og begyndelsen af 1500-tallet. Leonardo er kendt for sin dissektion af det menneskelige foster og sine kvantitative målinger af den embryonale vækst. Han var den første til at bevise, at embryoner kan måles kronologisk, og at de ændrer vægt, størrelse og form over tid. I det 16. århundrede begyndte man også at anerkende gynækologien. Der blev udgivet kliniske lærebøger, som var med til at give næring til en ny, spirende interesse for menneskets udvikling. Jordemoderskabets vækst i slutningen af 1500-tallet har en direkte sammenhæng med tilgængeligheden af illustreret obstetrisk litteratur, som blev mere udbredt i denne periode.

I kapitel tre undersøger Needham embryologien i det syttende århundrede og introducerer det embryologirelaterede arbejde af William Harvey (1578 AD-1667 AD). Allerede i 1652 dissekerede og undersøgte Harvey hjorte- og kyllingeembryoner ved hjælp af svagt lysende linser. Harvey bestemte det sted, hvor embryoet opstår i et æg, den såkaldte hvide plet, og beskrev blastodermen som det unikke oprindelsessted for det embryonale legeme. Han skrev også om vigtigheden af fostervandet, idet han mente, at det blev absorberet i embryonets og senere fosterets blod. Harvey lånte også sin stemme til modbevisningen af spontan generation ved at beskrive, hvordan selv de laveste organismer opstår fra æg.

Needham krediterer den italienske biolog Marcello Malpighi (1628 AD-1694 AD) som den person, der er ansvarlig for fremkomsten af den præformationistiske doktrin. Malpighi beskrev embryonets udvikling som en simpel udfoldelse af en allerede miniaturiseret voksen organisme. På omtrent samme tid støttede Jan Swammerdam, en kendt frøembryolog, også præformationismen efter at have set foldede sommerfugle i pupper. For Swammerdam var voksne sommerfugle simpelthen maskerede (præformede) inde i larver.

Needham påpeger flere andre vigtige embryologiske opdagelser i løbet af det 17. århundrede. Nicholas Stensen opdagede pattedyrs æggestokkenes follikler i hundestejle og påviste, at den menneskelige hunægestok var homolog med æggestokkene hos tidligere undersøgte ægløsende dyr. Stensen erklærede, at den menneskelige æggestok rummede æg, men det var ikke alle gennembrud, der drejede sig om æg. Efterhånden som rudimentære mikroskoper blev mere tilgængelige, steg også antallet af observationer af spermatozoer, hovedsagelig fra forskellige fiskearter. I slutningen af 1600-tallet begyndte man at beskrive embryoner med alvorlige medfødte misdannelser, som dengang blev kaldt embryonale monstre, videnskabeligt. En detaljeret tegning fra 1686 af et teratom med velformede tænder og hår er præsenteret i teksten.

I det sidste kapitel af A History of Embryology beskriver Needham, hvordan det attende århundredes embryologer fortsat var forvirrede over fosterernæring. Forfatteren præsenterer en kronologisk tabel, der identificerer videnskabsmænd og deres konkurrerende ideer om, hvad fosteret gjorde for at vokse og overleve. Disse idéer spænder fra fostervæske, som fosteret indtager gennem munden, næring, der passerer gennem navlestrengen, næring, der cirkulerer med menstruationsblodet, og en uskadelig væske, der stilles til rådighed for fosteret, kaldet livmodermælk. Selv oprindelsen af fostervand gav anledning til gåder i denne periode. To konkurrerende ideer var, at fostervand kom fra fosterets sved, eller at det blev udskilt fra øjnene og munden på det grædende og spyttende foster. Uden solide eksperimentelle teknikker forblev disse spørgsmål uløste i det attende århundrede.

Preformationismen var blevet solidt etableret i begyndelsen af 1700-tallet, og Needham tilskriver dette Malpighis, Swammerdams og Charles Bonnets skrifter og embryologer, der proklamerede at se bittesmå menneskeskikkelser inde i kønscellerne, skylden. Blandt disse animalculister opstod der en opdeling mellem dem, der mente, at der fandtes præformede organismer i æggene (ovister), og dem, der mente, at der fandtes små voksne organismer i sædcellerne (spermister). Blandt de kendte animalculister var Anton van Leeuwenhoek, Nicholas Hartsoecker og Wilhelm Gottfried Leibniz. På dette tidspunkt var præformationisterne i overtal i forhold til antallet af epigenetikere (dem, der mente, at udviklingen foregik progressivt fra uorganiseret stof), men der var stadig mange ubesvarede spørgsmål tilbage. Epigenetikerne spurgte, hvordan embryonale monstre og regenerering af søstjernearme passede ind i præformationsplanen fra en Gud, der havde sørget for, at alle normale voksne strukturer befandt sig i ægget eller sæden og ventede på at blive udfoldet. Needham beskriver i detaljer, hvordan debatten om præformation og epigenese voksede og kulminerede i en række diskussioner mellem epigenetikeren Caspar Friedrich Wolff og præformationsforskeren Albrecht von Haller. Wolff udgav De Formatione Intestinorum i 1768 og påviste, at kyllingetarmen dannes ved foldning af væv, der løsner sig fra embryonets ventrale overflade. Foldningerne forvandler sig til sidst til et lukket rør. Wolff hævdede, at denne observation beviste, at tarmen ikke var præformet, og at organerne opstod gradvist. Wolff undersøgte også embryonale monstre og erklærede, at de var dannet af naturen og stod som eksempler på epigenese snarere end præformationisme. Haller var imidlertid langt mere kendt blandt videnskabsfolk end Wolff, og Hallers stærke indflydelse gjorde meget for at opretholde præformationismen gennem slutningen af 1700-tallet.

Needham krediterer Hermann Boerhaave for at have skrevet den første detaljerede redegørelse for kemisk embryologi i sin bog Elementa Chemiae, der blev udgivet i 1724. Boerhaave adskilte æggehviden fra æggeblommen og tilsatte forskellige syrer og baser, opvarmede dem, rystede dem og kogte dem for at se de kemiske og fysiske virkninger, som hver procedure havde på albumin. Denne type eksperimenter gav snart anledning til videnskaben om teknikker og banede vejen for senere eksperimentelt arbejde udført af embryologer som Jacques Loeb og Hans Spemann.

Needham afslutter det fjerde kapitel med at identificere flere vigtige embryologiske opdagelser, der fandt sted før slutningen af det attende århundrede. Pattedyrægget blev endelig set og anerkendt som en enkelt celle; ideen om rekapitulationsteorien begyndte at tage form; og den skotske kirurg John Hunter viste, at moderens og fostrets kredsløb var forskellige fysiologier.

Needhams afsluttende bemærkninger reflekterer over, hvorfor embryologiens historie har udviklet sig, som den har gjort. Needham argumenterer for, at fremskridt inden for embryologien sjældent foregår med separate successioner af genier, men snarere med embryologer, der har arvet observationer og bemærkninger fra tidligere generationer af forskere. Han hævder, at meget af den tidlige embryologi var af beskrivende karakter på grund af flere begrænsende faktorer: sociale og politiske herskende ideer, samarbejde (eller mangel på samarbejde) mellem forskere, sprogbarrierer og teknologi (hans eksempler omfatter indførelsen af hærdningsmidler, især alkohol, og forbedringer i mikroskopi). Den overordnede vægt i Needhams historiske oversigt er at beskrive, hvordan et samarbejde mellem spekulativ tænkning, præcise observationer og kontrollerede eksperimenter giver embryologien stor sammenhængskraft. Needham argumenterer for, at enhver ændring af denne balance selv virker som en kraftig begrænsende faktor.