The Embryo Project Encyclopedia

admin 0 Comments Articles

The Embryo Project Encyclopedia

1931-ben Joseph Needham embriológus és történész egy nagy visszhangot kiváltó, háromkötetes értekezést adott ki Chemical Embryology címmel. A mű első négy fejezetét Spekuláció, megfigyelés és kísérlet, mint az embriológia történetének illusztrációja című előadásként tartották a Londoni Egyetemen. Ugyanezek az előadások később A History of Embryology (Az embriológia története) címmel 1934-ben megjelent könyv formájában is megjelentek. Ez a monográfia az embriológia történetének egyik első általános beszámolója, és az embriológiát mint az egymásba fonódó eszmék történetét mutatja be, a történeti írásnak azt a stílusát, amelyet a neves biológiatörténész, Jane Oppenheimer terjesztett elő. A New York-i Abelard and Schuman kiadónál 1959-ben megjelent átdolgozott kiadás az embriológia történetét az ókortól a tizenkilencedik század közepéig vizsgálja. Arthur Hughes, a Cambridge-i Egyetem anatómia tanára, Needham szerint technikai segítséget nyújtott az új változathoz.

Az A History of Embryology második kiadása négy kronológiailag rendezett fejezetre tagolódik, amelyek az ókortól a tizennyolcadik század végéig terjedő embriológiát tárgyalják. Needham az egész szövegben figyelmet szentel a számszerűsítés és a kísérletezés fejlődésének az embriológián belül. Számos közvetlen idézet található az embriológusoktól, amelyek segítenek kontextusba helyezni azokat az időszakokat, amelyekben az embriológusok dolgoztak. Az embriológiatörténészek számára különösen hasznos a két időrendi illusztráció, amelyek azonosítják az ismert és kevésbé ismert embriológusokat és azt, hogy mikor éltek.

Az első fejezetben Needham azt vizsgálja, hogy milyen elképzelései voltak a korai népeknek a csecsemőkről és az embriókról. Kr. e. 1400 körül az egyiptomiak utaltak a méhlepényre és annak fontosságára, mint a külső lélek székhelyére. Az embriót azonban nem tekintették élőnek, amíg a baba meg nem született. A korai egyiptomiak azt is felfedezték, hogy a csibetojásokat ki lehetett venni a fészekből, és kemencében mesterségesen keltetni. Ez a fontos felfedezés lehetővé tette a csirkeembriók megfigyelését a fejlődés különböző szakaszaiban.

Az embriológiai kutatások első írásos említése Hippokratésznek (Kr. e. 460-370) tulajdonítható, aki a szülészetről és nőgyógyászatról írt. Ezzel kapcsolatban Needham kijelenti, hogy Hippokratészt és nem Arisztotelészt kell elismerni az első igazi embriológusnak. Hippokratész úgy vélte, hogy az embrió úgy kezdte meg fejlődését, hogy nedvességet és levegőt szívott az anyából, és azonosított egy sor sűrítményt és tüzet, amelyek felelősek a csontok, a has és a keringés fejlődéséért az embrióban és a magzatban. Azt a nézetet is támogatta, hogy az emberi magzat a méhlepényből származó vér kiszívásával jutott táplálékhoz. Needham Hippokratésznek tulajdonítja, hogy az elsők között utalt a preformáció fogalmára azzal, hogy a görög orvos úgy vélte, hogy az organizmusok miniatűrben, a csírasejtek belsejében teljesen kialakultak. Ez a hiedelem segítette a teológiai embriológia kialakulását, vagyis azt az elképzelést, hogy a különböző lelkek az embrióba lépnek be annak növekedése során.

Az első fejezet hátralévő részében Arisztotelész (Kr. e. 384-322) jól ismert megfigyelő tudományát és az embriológia további fejlődéséért való felelősségét vizsgáljuk. Arisztotelész különböző élőlények embrióit tanulmányozta a fejlődés különböző stádiumaiban lévő madártojások felnyitásával, valamint emlősök és hidegvérűek embrióinak boncolásával. Needham azt állítja, hogy Arisztotelész még emberi embriót is megfigyelhetett – ami abban az időben rendkívüli teljesítmény volt egy tudós számára, tekintve, hogy abortált embriókhoz nem volt olyan könnyű hozzájutni. Arisztotelész azt is állította, hogy az embrióknak az ondó adta a formát vagy a leheletet, az anyák pedig valamilyen anyaggal segítették az embrió fejlődését. Bár a menstruációs vér szerepét nem értették, Arisztotelész azt célozta meg, mint a legvalószínűbb anyagot, amelyből az embrió létrejött. Needham azt sugallja, hogy Arisztotelész a rekapituláció korai gondolatával is foglalkozott (bár nem ezt a szót használta), és ehhez az embriókat vette alapul. Megfigyelte, hogy a különböző fajok fiatal embriói mind univerzális jellemzőkkel rendelkeznek, és ahogy az embriók öregednek, úgy jelennek meg a differenciáló jellemzők.

A második fejezet az embriológiát vizsgálja a pergamosi Galénosztól a reneszánszig. Galénosz főként Kr. u. 150-től Kr. u. 180-ig írt, és bármennyire is ismert Galénosz, Needham csak néhány oldalt enged meg neki. Ez kétségtelenül azt tükrözi, hogy ebben az időszakban Galénosz nem fordított kellő figyelmet az embrióra. A szerző szerint Galénosz vitalista (az élet egy nem anyagi életelvből ered vagy tartalmaz egy nem anyagi életelvet) és teleológus (minden életet és cselekvést egy végső cél vezérel) volt, akinek fő hozzájárulása az embriológiához az a szilárd meggyőződése volt, hogy a köldökzsinór szükséges a légzéshez. Galénosz után Needham röviden foglalkozik az arabok embriológiájával, de ez csupán egy oldal terjedelmű. Needham ragaszkodik ahhoz, hogy az arab világ sikeres lehetett az optikában és a csillagászatban, de az embriológiában nem.

Needham Albertus Magnusnak (más néven Kölni Albertnek) tulajdonítja a tudományos embriológia újraélesztését. Az 1200-as évek eleje előtt a megfigyelésen alapuló embriológiát felváltották a teológia és a spekulatív elméletek, és a tudományterület több száz éven át látszólag halott korszakban sínylődött. Albert megfigyelési technikáiban és a részletekre való odafigyelésben hasonlított Arisztotelészre, és könyveiben gyakran tárgyalta az embriológiát. Albert úgy vélte, hogy a nőknek vannak magvaik, és hogy a női magvak a sajthoz hasonlóan megalvadnak, miután érintkeznek a férfi magvakkal. Amikor az alvadt mag a menstruációs vérrel érintkezett, a mag már rendelkezett a megfelelő fejlődéshez szükséges tápanyaggal. Albert a csirke- és halembriókat is tanulmányozta, és részletesen írt az egyes élőlények fejlődéséről, segítve az embriológia visszahozását a megfigyelés és a tudomány területére.

A második fejezet fennmaradó részét Leonardo da Vinci embriológiai felfedezéseinek szenteli, akinek munkássága az 1400-as évek végén és az 1500-as évek elején uralta a tudományt. Leonardo az emberi magzat boncolásáról és az embrionális növekedés kvantitatív méréseiről nevezetes. Ő volt az első, aki bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy az embriók kronológiailag mérhetőek, és hogy súlyuk, méretük és alakjuk idővel változik. A tizenhatodik században ismerte fel a nőgyógyászat területét is. Klinikai tankönyvek jelentek meg, és hozzájárultak az emberi fejlődés iránti új érdeklődés kialakulásához. A szülészet növekedése az 1500-as évek végén közvetlen kapcsolatban áll az illusztrált szülészeti szakirodalom hozzáférhetőségével, amely ebben az időszakban vált általánossá.

A harmadik fejezetben Needham az embriológiát vizsgálja a tizenhetedik században, és bemutatja William Harvey (1578 k.u.-1667 k.u.) embriológiával kapcsolatos munkásságát. Harvey már 1652-ben szarvas- és csirkeembriókat boncolt és vizsgált kis teljesítményű lencsék segítségével. Harvey meghatározta azt a helyet, ahol az embrió a tojásban keletkezik, az úgynevezett fehér foltot, és a blastodermát az embrionális test egyedi keletkezési helyeként írta le. A magzatvíz fontosságáról is írt, úgy vélte, hogy az magzatvíz felszívódik az embrió, majd később a magzat vérébe. Harvey a spontán generáció cáfolatának is hangot adott, amikor leírta, hogy még a legalsóbb élőlények is petesejtből keletkeznek.

Needham Marcello Malpighi olasz biológusnak (Kr. u. 1628-1694) tulajdonítja a preformációs tanok felemelkedését. Malpighi az embriófejlődést egy már miniatűr felnőtt szervezet egyszerű kibontakozásaként írta le. Körülbelül ugyanebben az időben Jan Swammerdam, egy neves békaembriológus is a preformacionizmus mellett állt ki, miután krizmákban összehajtogatott lepkéket látott. Swammerdam számára a kifejlett lepkék a hernyók belsejében egyszerűen elmaszkolódtak (előformálódtak).

Needham több más fontos embriológiai felfedezésre is rámutat a XVII. században. Nicholas Stensen felfedezte az emlős petefészek tüszőit a kutyahalakban, és kimutatta, hogy az emberi női petefészek homológ a korábban tanulmányozott petefészkű állatok petefészkeivel. Stensen kijelentette, hogy az emberi petefészek petesejteknek ad otthont, mégsem minden áttörés a petesejtek körül forgott. Ahogy a kezdetleges mikroszkópok egyre inkább elérhetővé váltak, úgy nőtt a spermiumok megfigyeléseinek száma is, főként különböző halfajokból. Az 1600-as évek végén kezdtek tudományos leírásokat kapni a súlyos veleszületett rendellenességekkel rendelkező embriók, amelyeket akkoriban embriószörnyeknek neveztek. A szövegben bemutatják egy 1686-os részletes rajzot egy jól kialakult fogakkal és hajjal rendelkező teratomáról.

Az A History of Embryology utolsó fejezetében Needham leírja, hogy a tizennyolcadik századi embriológusok továbbra is tanácstalanok voltak a magzati táplálkozással kapcsolatban. A szerző időrendi táblázatban mutatja be a tudósokat és egymással versengő elképzeléseiket arról, hogy a magzat mit tett a növekedés és a túlélés érdekében. Ezek az elképzelések a magzat szája által felvett magzatvíz, a köldökzsinóron keresztül áramló táplálék, a menstruációs vérrel keringő táplálék és a magzat számára elérhetővé tett ártalmatlan folyadék, az úgynevezett méhtej között mozognak. Ebben az időszakban még a magzatvíz eredete is fejtörést okozott. Két egymással versengő elképzelés volt, hogy a magzatvíz a magzat verejtékéből származik, vagy hogy a síró és nyáladzó magzat szeméből és szájából választódik ki. Megalapozott kísérleti technikák nélkül ezek a kérdések a tizennyolcadik században megoldatlanok maradtak.

A preformacionizmus az 1700-as évek elejére szilárdan meghonosodott, és Needham ezt Malpighi, Swammerdam és Charles Bonnet írásainak, valamint az embriológusoknak tulajdonítja, akik azt hirdették, hogy az ivarsejtekben apró emberalakokat látnak. Ezen animalculisták között megosztottság alakult ki azok között, akik úgy vélték, hogy a petesejtekben preformált organizmusok léteznek (ovisták), és azok között, akik úgy vélték, hogy a spermiumokban apró, kifejlett organizmusok léteznek (spermisták). A neves animalculisták közé tartozott Anton van Leeuwenhoek, Nicholas Hartsoecker és Wilhelm Gottfried Leibniz. Ebben az időben a preformisták száma meghaladta az epigenetikusokét (azokét, akik úgy vélték, hogy a fejlődés fokozatosan halad előre a szervetlen anyagból), de még mindig sok megválaszolatlan kérdés maradt. Az epigenetikusok azt kérdezték, hogyan illeszkedik az embrionális szörnyek és a csillagkarok regenerációja egy olyan Isten preformációs tervébe, aki gondoskodott arról, hogy minden normális felnőtt struktúra a petesejtben vagy az ondóban legyen, arra várva, hogy kibontakozzon. Needham részletezi, hogy a preformáció-epigenezis vita hogyan nőtt ki, és hogyan tetőzött az epigenetikus Caspar Friedrich Wolff és a preformációpárti Albrecht von Haller közötti vitasorozatban. Wolff 1768-ban publikálta a De Formatione Intestinorum című művét, és kimutatta, hogy a csirkebél az embrió ventrális felszínéről leváló szövetek összehajlásával alakul ki. A redők végül zárt csővé alakulnak át. Wolff azzal érvelt, hogy ez a megfigyelés azt bizonyítja, hogy a bél nem előre kialakult, és a szervek fokozatosan jelennek meg. Wolff az embrionális szörnyeket is megvizsgálta, és kijelentette, hogy azokat a természet alakította ki, és inkább az epigenezis, mint a preformáció példájaként álltak. Haller azonban sokkal ismertebb volt a tudósok körében, mint Wolff, és Haller erőteljes befolyása sokat tett a preformacionizmus fenntartásáért az 1700-as évek végéig.

Needham Hermann Boerhaave-nek tulajdonítja, hogy 1724-ben megjelent Elementa Chemiae című könyvében megírta a kémiai embriológia első részletes leírását. Boerhaave elválasztotta a tojásfehérjét a sárgájától, és különböző savakat és bázisokat adott hozzá, melegítette, rázta és forralta, hogy megnézze, milyen kémiai és fizikai hatást gyakorolnak az egyes eljárások az albuminra. Ez a fajta kísérletezés hamarosan megalapozta a technikák tudományát, és előkészítette az utat az olyan embriológusok későbbi kísérleti munkái előtt, mint Jacques Loeb és Hans Spemann.

Needham a negyedik fejezet végén több fontos embriológiai felfedezést azonosít, amelyek a tizennyolcadik század vége előtt történtek. Az emlősök petesejtjét végre egyetlen sejtként látták és ismerték el; a rekapitulációs elmélet gondolata kezdett formát ölteni; és John Hunter skót sebész kimutatta, hogy az anyai és a magzati keringés különálló élettan.

Needham záró megjegyzéseiben arra reflektál, miért alakult úgy az embriológia története, ahogyan alakult. Needham azzal érvel, hogy az embriológia fejlődése ritkán zajlik zsenik különálló egymásutánjában, hanem inkább olyan embriológusokkal, akik a tudósok korábbi generációinak megfigyeléseit és észrevételeit örökölték. Azt állítja, hogy a korai embriológia nagy része leíró jellegű volt több korlátozó tényező miatt: a társadalmi és politikai uralkodó eszmék, a tudósok együttműködése (vagy az együttműködés hiánya), a nyelvi akadályok és a technológia (példaként említi a keményítőszerek, különösen az alkohol bevezetését és a mikroszkópia fejlődését). Needham történeti áttekintésének átfogó hangsúlya annak leírása, hogy a spekulatív gondolkodás, a pontos megfigyelések és az ellenőrzött kísérletek együttműködése hogyan ad nagy összefüggést az embriológiának. Needham amellett érvel, hogy ennek az egyensúlynak bármilyen módosítása maga is erőteljes korlátozó tényezőként hat.