The Embryo Project Encyclopedia
V roce 1931 vydal embryolog a historik Joseph Needham dobře přijaté třísvazkové pojednání s názvem Chemical Embryology. První čtyři kapitoly z tohoto díla byly předneseny jako přednášky Speculation, Observation, and Experiment, as Illustrated by the History of Embryology na Londýnské univerzitě. Stejné přednášky byly později vydány knižně v roce 1934 pod názvem A History of Embryology [Dějiny embryologie]. Tato monografie představuje jeden z prvních obecných popisů dějin embryologie a představuje embryologii jako historii vzájemně provázaných myšlenek, což je styl historického psaní, který rozvinula známá historička biologie Jane Oppenheimerová. Revidované vydání textu z roku 1959 vydané nakladatelstvím Abelard and Schuman v New Yorku zkoumá dějiny embryologie od starověku do poloviny 19. století. Arthur Hughes, přednášející anatomii na Cambridgeské univerzitě, je Needhamem oceňován jako ten, kdo poskytl technickou pomoc při přípravě nové verze.
Druhé vydání A History of Embryology je rozděleno do čtyř chronologicky uspořádaných kapitol, které pokrývají embryologii od starověku do konce osmnáctého století. V celém textu věnuje Needham pozornost vývoji kvantifikace a experimentování v rámci embryologie. Je zde mnoho přímých citací embryologů, které pomáhají dát do souvislosti období, v nichž embryologové pracovali. Zvláště užitečné pro historiky embryologie jsou dvě časové ilustrace, které identifikují známé i méně známé embryology a dobu, kdy žili.
V první kapitole Needham zkoumá, jaké představy měli první lidé o dětech a embryích. Kolem roku 1400 př. n. l. se Egypťané zmiňovali o placentě a jejím významu jako sídle vnější duše. Nepovažovali však embryo za živé, dokud se dítě nenarodilo. Raní Egypťané také zjistili, že kuřecí vejce lze vyjmout z hnízd a uměle inkubovat v pecích. Tento důležitý poznatek umožnil pozorovat kuřecí embrya v různých obdobích vývoje.
První písemná zmínka o embryologickém výzkumu je připisována Hippokratovi (460 př. n. l.-370 př. n. l.), který psal o porodnictví a gynekologii. V této souvislosti Needham prohlašuje, že za prvního skutečného embryologa je třeba uznat Hippokrata, a nikoliv Aristotela. Hippokrates věřil, že embryo se začíná vyvíjet nasáváním vlhkosti a dechu z matky, a identifikoval řadu kondenzací a ohňů, které jsou zodpovědné za vývoj kostí, břicha a krevního oběhu u embrya a plodu. Podporoval také názor, že lidský plod získává výživu sáním krve z placenty. Needham připisuje Hippokratovi jako jednomu z prvních narážku na koncept preformace s tím, že řecký lékař věřil, že organismy jsou plně zformovány v miniaturní podobě uvnitř zárodečných buněk. Toto přesvědčení napomohlo vzniku teologické embryologie neboli myšlenky, že do embrya při jeho růstu vstupují různé duše.
Zbytek první kapitoly se zabývá známou pozorovací vědou Aristotela (384 př. n. l.-322 př. n. l.) a jeho odpovědností za další rozvoj embryologie. Aristoteles studoval embrya různých organismů tak, že otevíral ptačí vejce v různých stadiích vývoje a pitval embrya savců a studenokrevných. Needham tvrdí, že Aristoteles možná dokonce pozoroval lidské embryo – což byl pro tehdejšího vědce mimořádný výkon vzhledem k tomu, že potracená embrya nebylo tak snadné získat. Aristoteles také tvrdil, že sperma dodává embryím formu nebo dech a matky dodávají určitý druh látky, která napomáhá vývoji embrya. Ačkoli úloha menstruační krve nebyla pochopena, Aristoteles se na ni zaměřil jako na nejpravděpodobnější látku, z níž embryo vzniklo. Needham naznačuje, že Aristoteles se zabýval také ranou myšlenkou rekapitulace (ačkoli toto slovo nepoužil), přičemž mu embrya sloužila jako vodítko. Pozoroval, že mladá embrya různých druhů mají všechna univerzální vlastnosti a že jak embrya stárnou, vznikají diferenciační znaky.
Druhá kapitola zkoumá embryologii od Galéna z Pergamu až po renesanci. Galén psal především v letech 150 n. l. až 180 n. l. a jakkoli je Galén známý, Needham mu věnuje pouze několik stránek. To nepochybně odráží nedostatek pozornosti, kterou Galén v tomto období věnoval embryu. Autor Galénovi připisuje, že byl vitalistou (život vzniká z nehmotného vitálního principu nebo jej obsahuje) a teleologem (veškerý život a činy jsou vedeny konečným cílem), jehož hlavním přínosem pro embryologii bylo jeho neochvějné přesvědčení, že pupeční šňůra je nezbytná pro dýchání. Po Galénovi se Needham krátce věnuje embryologii u Arabů, ale je to pouhá stránka. Needham trvá na tom, že arabský svět byl možná úspěšný v optice a astronomii, ale ne v embryologii.
Needham připisuje Albertu Magnusovi (známému též jako Albert z Kolína nad Rýnem) zásluhy o znovuzrození vědecké embryologie. Před začátkem roku 1200 byla pozorovací embryologie nahrazena teologií a spekulativními teoriemi a obor se stovky let lopotil ve zdánlivě mrtvém období. Albert se svými pozorovacími technikami a smyslem pro detail podobal Aristotelovi a ve svých knihách se embryologii často věnoval. Albert věřil, že ženy mají semena a že ženská semena se po kontaktu s mužskými srážejí podobně jako sýr. Když se koagulované semeno dostalo do kontaktu s menstruační krví, mělo nyní výživu potřebnou pro správný vývoj. Albert také studoval kuřecí a rybí embrya a o vývoji každého z těchto organismů rozsáhle psal, čímž pomohl vrátit embryologii do oblasti pozorování a vědy.
Zbývající část druhé kapitoly je věnována embryologickým poznatkům Leonarda da Vinciho, jehož práce dominovaly vědě na přelomu 14. a 15. století. Leonardo je známý svou pitvou lidského plodu a kvantitativním měřením embryonálního růstu. Jako první poskytl důkaz, že embrya lze chronologicky měřit a že se jejich hmotnost, velikost a tvar v průběhu času mění. V šestnáctém století byl také uznán obor gynekologie. Byly vydány klinické učebnice, které pomohly podnítit vznikající nový zájem o vývoj člověka. Rozvoj porodnictví na konci roku 1500 má přímou souvislost s dostupností ilustrované porodnické literatury, která se v této době dostala do hlavního proudu.
Ve třetí kapitole se Needham zabývá embryologií v sedmnáctém století a představuje práci Williama Harveyho (1578 n. l.-1667 n. l.) související s embryologií. Již v roce 1652 Harvey pitval a zkoumal jelení a kuřecí embrya pomocí slabých čoček. Harvey určil místo, kde embryo vzniká ve vajíčku, tzv. bílou skvrnu, a popsal blastoderm jako jedinečné místo vzniku embryonálního těla. Psal také o významu plodové vody a domníval se, že se vstřebává do krve embrya a později plodu. Harvey také propůjčil svůj hlas k vyvrácení spontánní generace, když popsal, jak i ty nejnižší organismy vznikají z vajíček.
Needham připisuje italskému biologovi Marcellu Malpighimu (1628 n. l.-1694 n. l.) zásluhu na vzniku preformační doktríny. Malpighi popsal vývoj embrya jako prosté rozvinutí již miniaturního dospělého organismu. Přibližně ve stejné době podpořil preformacionismus také Jan Swammerdam, známý embryolog žab, poté co viděl složené motýly v kuklách. Pro Swammerdama byli dospělí motýli jednoduše zamaskováni (preformováni) uvnitř housenek.
Needham poukazuje na několik dalších důležitých embryologických poznatků ze sedmnáctého století. Nicholas Stensen objevil folikuly savčího vaječníku u psovitých šelem a prokázal, že lidský samičí vaječník je homologický s vaječníky dříve studovaných vejcorodých živočichů. Stensen prohlásil, že v lidském vaječníku se nacházejí vajíčka, nicméně ne všechny převratné objevy se točily kolem vajíček. S tím, jak se stávaly dostupnějšími rudimentární mikroskopy, rostl i počet pozorování spermií, především u různých druhů ryb. Koncem 16. století začala být vědecky popisována embrya s těžkými vrozenými vadami, kterým se tehdy říkalo embryonální monstra. V textu je uvedena podrobná kresba teratomu s dobře utvářenými zuby a vlasy z roku 1686.
V poslední kapitole knihy A History of Embryology Needham popisuje, jak embryologové osmnáctého století nadále tápali v otázce výživy plodu. Autor předkládá chronologickou tabulku, která identifikuje vědce a jejich konkurenční představy o tom, co plod dělá pro svůj růst a přežití. Tyto představy sahají od plodové vody přijímané ústy plodu, výživy procházející pupeční šňůrou, výživy kolující s menstruační krví až po neškodnou tekutinu zpřístupněnou plodu zvanou děložní mléko. Dokonce i původ plodové vody vyvolával v tomto období záhady. Dvě konkurenční představy byly, že plodová voda pochází z potu plodu nebo že je vylučována z očí a úst plačícího a slinícího plodu. Bez spolehlivých experimentálních technik zůstaly tyto otázky během 18. století nevyřešeny.
Preformacionismus se pevně usadil na počátku 17. století a Needham to připisuje spisům Malpighiho, Swammerdama a Charlese Bonneta a embryologům, kteří hlásali, že vidí drobné formy člověka uvnitř gamet. Mezi těmito animalisty vzniklo rozdělení na ty, kteří věřili, že preformované organismy existují ve vajíčkách (ovisté), a na ty, kteří věřili, že malé dospělé organismy existují ve spermiích (spermisté). K významným animalkulistům patřili Anton van Leeuwenhoek, Nicholas Hartsoecker a Wilhelm Gottfried Leibniz. V této době převažovali preformacionalisté nad epigenetiky (ti věřili, že vývoj probíhá postupně z neorganizované hmoty), ale stále zůstávalo mnoho nezodpovězených otázek. Epigenetici se ptali, jak embryonální monstra a regenerace ramen hvězdic zapadají do preformačního plánu Boha, který se postaral o to, aby všechny normální dospělé struktury byly ve vajíčku nebo v semeni a čekaly na svůj vývoj. Needham podrobně popisuje, jak se debata o preformaci a epigenezi rozrostla a vyvrcholila sérií sporů mezi epigenetikem Casparem Friedrichem Wolffem a preformacionistou Albrechtem von Hallerem. Wolff v roce 1768 publikoval knihu De Formatione Intestinorum a prokázal, že střevo mláděte vzniká skládáním tkáně, která se odděluje od ventrálního povrchu embrya. Záhyby se nakonec přemění v uzavřenou trubici. Wolff tvrdil, že toto pozorování dokazuje, že střevo není předformováno a že orgány se objevují postupně. Wolff také zkoumal embryonální monstra a prohlásil, že byla vytvořena přírodou a stojí spíše jako příklad epigeneze než preformace. Haller byl však mezi vědci mnohem známější než Wolff a Hallerův silný vliv značně přispěl k udržení preformacionismu až do konce 17. století.
Needham připisuje Hermannu Boerhaavovi zásluhu na sepsání prvního podrobného popisu chemické embryologie v knize Elementa Chemiae vydané v roce 1724. Boerhaave oddělil vaječný bílek od žloutku a přidal k němu různé kyseliny a zásady, zahříval je, třepal a vařil, aby zjistil, jaké chemické a fyzikální účinky má každý postup na albumin. Tento typ experimentů dal brzy vzniknout vědě o technikách a připravil půdu pro pozdější experimentální práce takových embryologů, jako byli Jacques Loeb a Hans Spemann.
Needham končí čtvrtou kapitolu uvedením několika důležitých embryologických objevů, k nimž došlo před koncem osmnáctého století. Savčí vajíčko bylo konečně spatřeno a rozpoznáno jako jediná buňka; začala se formovat myšlenka teorie rekapitulace a skotský chirurg John Hunter ukázal, že mateřský a fetální oběh jsou odlišné fyziologie.
Needham se v závěrečných poznámkách zamýšlí nad tím, proč se dějiny embryologie vyvinuly tak, jak se vyvinuly. Needham tvrdí, že pokrok v embryologii zřídkakdy probíhá s oddělenými posloupnostmi géniů, ale spíše s embryology, kteří zdědili pozorování a poznámky předchozích generací vědců. Tvrdí, že velká část rané embryologie měla deskriptivní charakter, což bylo způsobeno několika omezujícími faktory: společenskými a politickými vládnoucími idejemi, spoluprací (nebo nespoluprací) vědců, jazykovými bariérami a technologií (jako příklad uvádí zavedení zpevňujících látek, zejména alkoholu, a zdokonalení mikroskopie). Zastřešujícím důrazem Needhamova historického přehledu je popis toho, jak spolupráce spekulativních myšlenek, přesných pozorování a kontrolovaných experimentů dává embryologii velkou ucelenost. Needham tvrdí, že jakákoli změna této rovnováhy působí sama o sobě jako silný omezující faktor.
Zdroje
- Bodemer, Charles W. Review of „A History of Embryology“ by Joseph Needham,“ Isis 52 (1961): 109-110.
- Cave, A. J. E. „Review of „A History of Embryology“ by Joseph Needham,“ Folklore 46 (1935): 181-82.
- Needham, Joseph. A History of Embryology. New York: Abelard-Schuman, 1959.
- Oppenheimer, Jane M. „Reflections on Fifty Years of Publications on the History of General Biology and Special Embryology,“ The Quarterly Review of Biology 5 (1975): 373-87.
.