Рудиментарные органы

Рудиментарные органы, или зачаточные органы, такие, которые, являясь недоразвитыми во взрослом состоянии в качестве нефункционирующих, бесполезны для жизни. Они широко распространены как у животных, так и у растений, и трудно назвать какое-либо из высших животных, у которого та или другая часть не была бы зачаточной. У самцов млекопитающих имеются зачаточные сосцы. У китов, которые во взрослом состоянии совсем не имеют зубов, зубы есть у зародышей; у них имеются скрытые под кожей зачатки задних конечностей. Никогда не прорезывающиеся зубы есть также в верхней челюсти еще не рожденного теленка. У человека классическим примером рудиментарного органа является червеобразный отросток (см. IV, 302), общее же число рудиментарных органов человека, по Видерсгейму, свыше 90. У птиц к этой же категории относятся или некоторые крылья, например, крыло пингвина, киви, вымерших моа, или их части, например, «крылышко», представляющее собой остаток пальца. У змей в группе боа имеются зачаточные задние конечности, у многих ящериц, напротив, наблюдаются различные степени недоразвития конечностей. Одним из интереснейших примеров рудиментарного органа является так называемый теменной глаз, хорошо развитый у миног и новозеландской туатары (Hatteria punctata) и представляющий длинный ряд в разной степени недоразвитых органов у ящериц. Может быть у туатары, у которой этот орган виден снаружи в виде светлого пятна на теменной области головы, он еще сохранил некоторое функциональное значение, но у других ящериц этот орган, несомненно, не функционирует, а в ряде выше стоящих позвоночных заменяется железистым придатком. Органы чувств часто являются недоразвитыми. Так, у миног, некоторых амфибий, крота недоразвиваются глаза. Равным образом примеры недоразвития многочисленны у насекомых, что особенно относится к их крыльям.

Едва ли будет ошибкой сказать, что количество рудиментарных органов увеличивается с осложнением организации, то есть, чем животное выше, тем у него рудиментарных органов больше. Это и понятно, так как специализация в одном направлении делает излишним ряд органов, которые были полезны при других условиях. Можно также привести много примеров того, что в одном и том же организме рядом с весьма развитыми органами находятся органы недоразвитые; так, например, в ноге лошади рядом с сильно развитым третьим пальцем имеются недоразвитые боковые. Но это, конечно, не объясняет, почему боковые пальцы недоразвились. Когда говорят, что хорошо развитые органы усиленно питаются, а недоразвитые питаются слабо, этим просто указывается факт, и нельзя привести ни одного случая, который свидетельствовал бы об образовании рудиментарных органов в результате недостаточного питания. Как указал Дарвин, главным агентом в том, что орган делается зачаточным, надо признать его неупотребление. Слабые изменения могут постепенно вести орган к его все большему и большему недоразвитию, пока, наконец, он не станет зачаточным. При этом орган, полезный при известных условиях, может стать бесполезным или далее вредным при других. Так, некоторые островные птицы, мало преследуемые хищниками, мало бывают вынуждены подниматься на воздух, вследствие чего их крылья атрофируются, и птицы, наконец, совершенно утрачивают способность летать. С другой стороны, что касается летающих насекомых, они могли замениться на островах нелетающими под влиянием подбора: ветры и бури уносили в открытое море тех, которые имели лучшие крылья; напротив, те, которые имели меньшие крылья и хуже летали, оставались на островах и дали потомство, которое из поколения в поколение сокращало свою летательную способность и стало, наконец, не летающим. Таким образом, каждое изменение в строении и отправлении, совершающееся постепенно, находится под влиянием воздействия естественного подбора. Отсюда понятно, что тогда как рудиментарные органы являлись непонятными до введения в науку принципа подбора, они стали легко объяснимы с принятием этого принципа. Дарвин разделил рудиментарные органы на две группы: такие, которые развиваются постепенно, и такие, которые появляются сразу. Примером последних могут быть даны бесхвостые собаки и кошки, которые появляются вдруг у нормальных родителей, но передают свои признаки наследственно. Объяснение таких случаев, по-видимому, сводится к исчезновению или, по крайней мере, замиранию соответствующих наследственных зачатков (см. наследственность, XXIX, 641, и хромосома). Рудиментарные органы второй группы объясняются со стороны своего происхождения, как уже указано, влиянием подбора, но при этом встречается одно затруднение, пред которым остановился Дарвин, но которое теперь более или менее разъяснено. «После того, как употребление органа прекращено, говорит Дарвин, и потому он значительно сократился, что заставляет его сократиться еще более, пока от него не остаются лишь ничтожные следы, или что приводит его к полному уничтожению?» Объяснить полное исчезновение органа влиянием подбора невозможно. Очевидно, надлежит обратиться к влиянию других факторов, которые действуют из поколения в поколение, и тогда объяснение становится возможным. Эти факторы таковы: неупотребление органов, внешние или внутренние причины, задерживающие развитие и рост органа, и нарушенное питание. Особенно подвинулось наше знание рудиментарных органов благодаря исследованиям Менерта (Е. Mehnert, 1864-1902) над их развитием. Менерт указывает, что характерными особенностями развития рудиментарных органов являются сокращение и запаздывание в процессе развития. Сокращение выражается как в укорачивании, так и в упрощении органогенеза. Орган рано останавливается в росте, что влечет за собой его малую величину и зачаточное состояние; чисто генетические процессы также останавливаются на более ранних стадиях, например, хрящевая ткань не заменяется костной; наконец, происходит разрушение некоторых уже образованных частей, например, у протея хрусталик глаза закладывается, но потом рассасывается. Запаздывание развития, прежде всего, выражается в более позднем появлении зачатка органа, нежели это бывает при нормальном развитии органа. Так, например, зуб мудрости человека, являющийся одним из хороших примеров рудиментарных органов, имеет вид небольшого утолщения на конце зубного валика на 4-ом году жизни. Потом происходит замедление как роста вообще, так и гистологической дифференцировки. Так как в процессе запаздывания бывают отклонения, процесс сокращения развития, будучи более постоянным, является более важным. Так как в индивидуальном развитии рудиментарных органов совершенно ясно выступают наследственные явления, мы вправе сказать, что образование рудиментарных органов является в результате филогенетического процесса. Плате называет совокупность влияния тех факторов, которые определяют существование рудиментарных органов, — именно: неупотребление, неблагоприятное внешнее или внутреннее воздействие и недостаточное питание — «истощением наследственной силы». Если приведенное для рудиментарных органов объяснение верно, тогда довольно легко понять, почему мы видим рудиментарные органы на разных стадиях, почему некоторые исчезают совсем и как происходит процесс их исчезновения. Длительное из поколения в поколение влияние неблагоприятных условий, прежде всего неупотребление органа, сопровождаемое то запаздыванием, то сокращением его развития, при ослабленном питании, в конце концов, конечно, может привести к его исчезновению. Но если орган, ставший рудиментарным вследствие неупотребления, не подвергается другим неблагоприятным воздействиям, он может надолго остановиться в движении по пути недоразвития и даже, попадая в новые условия, взять на себя новую функцию. Не лишено вероятия, что такой рудиментарный орган может снова подпасть под влияние подбора, и таким путем его дальнейшее недоразвитие будет приостановлено. Исходя из влияния естественного подбора, Дарвин приходит к заключению, что орган, сделавшийся вследствие изменений в образе жизни бесполезным и даже вредным для одних целей, может измениться и попасть в употребление ради других. Точно так же орган может сохраниться лишь для одной из его прежних функций. Наконец, так как органы обнаруживают наклонность быть рудиментарными во взрослом состоянии, это объясняет большие размеры рудиментарных органов в зародышевом состоянии.

Литература. Mehnert, Е., «Kainogenesis als Ausdruck differenter phylogenetischer Energien», Jena, 1897; Mehnert, E., «Biomechanik erschlossen aus dem Prinzip der Organogenese», Jena, 1898; Plate, L., «SeIektionsprinzip und Probleme der Artbildung», Leipzig, 1913; Плате, Л., «Эволюционная теория», ГИЗ, 1928; Sewertzoff, А., «Studien über die Reduktion der Organe der Wirbeltiere». Zool. Jahrbücher (Anatomie), Bd. 53, 1931.

М. Мензбир.