Многие исследователи (начиная с середины XIX в.), описывая процесс деления клеток, отмечали, что в некоторых случаях на определенной стадии деления ядро клетки исчезает, а в конце деления появляется вновь.
Установился даже особый термин — «кариолизис» (растворение ядра). Во время этого растворения удавалось наблюдать в протоплазме клетки какие-то сияния. Рисунки клеточного деления, которые мы находим в работах 60-х и начала 70-х годов, очень характерны. Представление о них дает рисунок, заимствованный из работы Ауэрбаха (Leopold Auerbach, 1828—1897), который считал (1874), что старое ядро полностью уничтожается и после деления восстанавливается заново. Это мнение Ауэрбах (1876) защищал даже и после опубликования рядом авторов предварительных описаний кариокинеза.
На рисунках Ауэрбаха на месте ядра изображена пустота, так как на неокрашенных препаратах располагавшиеся там хромосомы видеть не удавалось. Объяснение этим фактам могло быть дано лишь при применении контрастирующих реактивов или окрасок, когда выяснилось, что ядра во время деления не исчезают, а лишь морфологически перестраиваются. Этим было положено начало новым представлениям о процессе клеточного деления.
Работы Моля, Негели, Ремака, Вирхова и ряда других исследователей привели к прочному закреплению представления о непрерывном развитии клеток путем деления. Но процесс деления представлялся в середине прошлого века очень простым; Ремак создал схему деления, согласно которой сначала делится ядрышко, потом ядро и, наконец, разделяется вся клетка. Теперь мы знаем, что эта схема подходит только для относительно редких случаев прямого деления. Открытие более сложного, но и более обычного, непрямого деления относится к 70-м годам истекшего века.
В литературе приводятся подчас совершенно неверные справки об открытии клеточного деления, в частности, кариокинеза. Так, например, в новейшем руководстве по цитологии Риса и Герша (Е. Ries und М. Gersch, 1953) приложена таблица основных цитологических открытий, в которой можно прочесть, что «в 1844 г. К. Негели впервые наблюдал митотические фигуры в растительных клетках», а «в 1849 г. В. Гофмейстер распознал ход митоза» (стр. 495). И то и другое неверно. Неверна и последующая справка, где говорится, что «в 1867 году В. Гофмейстер подробнее описал непрямое деление или кариокинез у растительных клеток» (там же). Совершенно не объективно освещает историю проблемы Е. А. Шубникова (1952) в специальной статье, посвященной открытию непрямого деления.
Характерными структурами кариокинетического деления являются хромосомы и центральное веретено. Некоторые исследователи давно видели те или другие элементы фигуры митоза, случайно описывали отдельные стадии деления, но не придавали им значения,— не видели в них особой формы деления клеток, или даже считали их за атипичные явления. Так, К. М. Бэр в статье, напечатанной в Бюллетенях Петербургской академии наук (1847), описывая опыты по искусственному оплодотворению у морских ежей, упоминает об изменениях оплодотворенного яйца, показывающих, что он, несомненно, видел силуэт кариокинетической фигуры, но значения наблюдаемых и точно описанных картин Бэр в то время, естественно, не понял.
В. Гофмейстер в исследовании о возникновении эмбриона у явнобрачных (1849) на одном из рисунков изображает деление клеток у традесканции, где вместо двух ядер видны группы телец, отдаленно напоминающие хромосомы. Из описания, однако, видно, что Гофмейстер склонен приписать странный вид делящихся клеток действию воды. В более поздней работе — «Учение о растительной клетке» (1867) Гофмейстер изображает споровую материнскую клетку плауна Psilotum triquetrum на различных стадиях деления. Показав стадию, когда «первичное ядро» исчезает (на рисунке клетка совершенно пустая, с), Гофмейстер показывает стадию (d, е), где в центре клетки изображены угловатые глыбки, слабо напоминающие хромосомы. В объяснении написано: «Та же клетка после краткого пребывания в воде. Белковообразная жидкость в центре свернулась в неправильные глыбы, которые группируются по экваториальной плоскости клетки в виде скопления в форме пластинки». Конечно, подобное наблюдение не может рассматриваться как открытие кариокинеза.
Подметил одну из фигур кариокинеза знаменитый русский эмбриолог Александр Онуфриевич Ковалевский (1840—1901). В «Эмбриологических исследованиях червей и членистоногих» (1871) А. О. Ковалевский приводит один рисунок, несомненно соответствующий анафазе митоза. Но автор ограничивается замечанием, что «тело ядра выступает на срезах не как делящийся пузырек, но обнаруживает как в старой, так и во вновь образующихся клетках два зернистых скопления, которые соединены друг с другом тонкими зернистыми, но очень ясно видимыми протоплазматическими (?) тяжами». Зернистые скопления — это, конечно, хромосомы, а тяжи — центральное веретено. Таким образом, А. О. Ковалевский видел и изобразил элементы митотической фигуры, но, к сожалению, не придал своему наблюдению значения и не развил его дальше.
Эдмунд Руссов (1841—1897), известный отечественный ботаник, доцент в Ревеле, а позже профессор ботаники в Дерпте, в обширной работе, напечатанной в «Мемуарах» Петербургской академии наук (1872), описывая развитие спор у папоротников, видел и изображал на ряде рисунков споры, при делении которых он наблюдал ординарные и двойные пластинки зернышек или полосок, несомненно представлявшие собою плохо сохранившиеся хромосомы. В отличие от Гофмейстера, Руссов отказывается видеть в них артефакт и понимает, что эти картины отражают существенную особенность деления. Но проследить образование и превращение «полосок» он не смог.
Первое и, по тому времени, хорошее описание кариокинеза прошло почти бесследно. Оно было сделано гиссенским зоологом Антоном Шнейдером (Anton Schneider, 1831—1890) в 1873 г. У турбеллярии Mesostomum Шнейдер не только описал, но и хорошо проиллюстрировал кариокинез в дробящихся яйцах; ясно была показана метафаза (как с экватора, так и с полюса), а также расхождение хромосом (автор называет их «толстыми петлями»). Он заметил аналогичные картины деления также у других турбеллярий и упоминает, что видел подобные картины в каких-то клетках, прилежащих к кишечнику. Шнейдер описал эти наблюдения в объемистой зоологической работе, озаглавленной «Исследования о плоских червях», где открытые факты непрямого деления клеток потонули в массе другого материала; к тому же работа была напечатана в малоизвестных трудах местного научного общества. Замечательное открытие привлекло мало внимания; по-видимому, и сам автор, хотя и понимал, что видел особую форму деления, счел ее частной особенностью. И о том, что в работе Шнейдера описан кариокинез, вспомнили лишь тогда, когда он был показан другими авторами и привлек к себе общее внимание.
Теперь мы подходим к кульминационному периоду в истории открытия кариокинеза, когда в течение нескольких лет появился ряд работ, показавших, что дело идет о новом, ранее не известном способе клеточного деления, имеющем широкое распространение и у растений и у животных.
Этот период начинается работами русского ботаника И. Д. Чистякова. Иван Дорофеевич Чистяков (1843—1877) окончил физико-математический факультет Московского университета в 1868 г. Еще студентом он получает золотую медаль за работу по систематике. Быстро добившись магистерской, а потом и докторской степени, И. Д. Чистяков занимает кафедру анатомии и физиологии растений.
Туберкулез, почва для которого была создана тяжелыми материальными условиями студенческих лет и непосильным трудом, заставил его уехать в Италию, где он продолжал работать. Вернувшись в Россию совершенно больным («чтобы умереть на родине»), И. Д. Чистяков скончался в возрасте 34 лет, успев за это время выполнить ряд крупных исследований.
Первое указание на особую форму клеточного деления имеется в работе И. Д. Чистякова, озаглавленной «Материалы к истории растительной клетки», напечатанной на французском языке в итальянском ботаническом журнале (1874). В следующем году выходит его работа в немецком журнале под названием «Материалы к физиологии растительной клетки» (1875). В этих работах И. Д. Чистяков описывает наблюдения над развитием спор и пыльцы, которые он изучал на живом материале, подвергая его лишь действию воды. Чистяков различает множество фаз, и его терминология резко отличается от современной; так, фигуру метафазы он обозначает как «полосатое ядро», хромосомы называет «сосочками». Изучение нефиксированного и неокрашенного материала не позволило ясно разглядеть превращения хромосом, и поэтому Чистяков больше внимания обращает на изменение веретена. Он несомненно видел материнскую и дочерние звезды (по современной терминологии) и изобразил их на своих рисунках, сумев на живом материале подметить, притом в некоторых случаях сравнительно точно, изменения, связанные с непрямым делением. В отличие от авторов, придерживавшихся теории кариолиза, Чистяков ясно понимал преемственность дочерних и материнских ядер и показал, что при этом образуется фигура деления. Но он не мог проследить превращения хроматина и полагал, что дочерние ядра образуются из нитей сферы. Болезнь и преждевременная смерть не дали возможности талантливому русскому ученому продолжить эти исследования, исправить и развить свои первые работы, которые сам автор называл «предварительными сообщениями»
Зарубежные исследователи часто обходят полным молчанием работы Чистякова. Так, Э. Кюстер (Е. Kuster, 1939) в очерке развития учения о растительной клетке, где, вообще говоря, он отнюдь не обходит русских авторов, о Чистякове даже не упоминает.
В 1875 г. появляется первое исследование Страсбургера (Eduard Strasburger, 1844—1912). Он родился в Варшаве, здесь получил среднее образование, учился затем за границей, а в 1866—1869 гг. состоял доцентом Варшавского университета. В 1869 г. Страсбургер получает профессуру в Иене, и к этому периоду относятся его цитологические работы. Позже он перешел в Боннский университет, где работал в течение 30 лет, создал крупнейшую ботаническую школу и опубликовал ряд руководств, имевших широкое распространение. В 1875 г. выходит первая монография Страсбургера, озаглавленная «О клеткообразовании и клеточном делении». В ней описывается митотическое деление клеток у ряда ботанических объектов. Автор стремится показать, что новая форма деления не является редкостью, а представляет собою типичную форму деления клеток. С этой целью Страсбургер обращается и к объектам животного мира. Он описывает и дает изображение деления клеток яиц у асцидий и использует рисунки Бючли (см. ниже), показывающие деление яиц у одного вида нематод.
Страсбургер пишет: «Мы нашли явления клеточного деления в решающих моментах у животных и растительных клеток соответствующими и можем прийти к заключению, что эти ведущие моменты вообще являются общими для органических клеток» (стр. 215). Страсбургер значительно продвинул изучение кариокинеза, но и после этой работы оставались совершенно неясными первые фазы митоза, а также превращения «ядерной пластинки» (так называет автор скопление хромосом в метафазе). Клеточного деления Страсбургер касается и во второй монографии (1878), в основном посвященной явлениям оплодотворения. Здесь также, кроме растительных объектов, затрагивается деление клеток ряда животных тканей. В частности, он использует препараты варшавского гистолога Майзеля, с которых дает ряд изображений. Позже Страсбургер неоднократно возвращается к проблеме клеточного деления (1882, 1884, 1888). В работах Страсбургера проявляется тенденция умалить исследования И. Д. Чистякова, выдвигая на первый план его ошибки. По этому поводу К. А. Тимирязев (1907) писал: «Это необходимо отметить, ввиду не совсем справедливого отношения к Чистякову другого русского ботаника того времени. Немногие знают, что известный теперь профессор Страсбургер был в конце шестидесятых годов доцентом в Варшаве. В своем недавнем очерке истории этого вопроса Страсбургер не отводит должного места Чистякову, между тем он единственный из немецких ботаников мог быть хорошо осведомлен о содержании и времени появления работ Чистякова и даже лично его знал». В 1875 г. появляется предварительное сообщение о делении яиц у круглых червей и улиток, принадлежащее Бючли (Otto Butschli, 1848—1920), тогда молодому, но уже известному зоологу, впоследствии профессору Гейдельбергского университета, создавшему там знаменитую зоологическую школу. Бючли кратко отмечает некоторые стороны непрямого деления, не сопровождая описание рисунками (уже упоминалось, что они были воспроизведены частично в монографии Страсбургера, 1875). В 1876 г. выходит из печати монография Бючли под названием «Исследования о первых стадиях развития яйцеклетки, клеточном делении и конъюгации инфузорий». Это большая работа с хорошими многочисленными цветными таблицами, где дано описание первых стадий дробления яиц у червей и моллюсков, деления семяобразовательных клеток пруссака, эмбриональных кровяных клеток цыпленка, лейкоцитов амфибий и бластодермальных клеток насекомых. Бючли, подобно Страсбургеру, подчеркивает, что новооткрытая форма клеточного деления проходит одинаково у растений и животных. Общий уровень описания митоза в работе Бючли примерно таков же, как у Страсбургера. В том же 1875 г. появилось первое сообщение В. И. Майзеля. Вацлав Иосифович Майзель (1847 — ?) окончил в 1870 г. Варшавский университет и остался ассистентом при кафедре гистологии, которой руководил один из крупнейших представителей первого поколения отечественных гистологов Г. Ф. Гойер (1834—1907). На кафедре гистологии Майзель проработал до 1895 г. Когда Г. Ф. Гойер ушел с кафедры, Майзель предполагался в качестве его преемника, но не был утвержден царским правительством, и, уйдя из университета, занимался врачебной и научно-литературной работой.
В статье «О своеобразных явлениях при делении ядер у эпителиальных клеток» Майзель сообщает, что, наблюдая регенерацию эпителия роговицы, он уже давно видел в некоторых клетках «многочисленные крупные зерна или волокнистые образования» (1875а, стр. 848). Их значение было сначала ему неясно. Познакомившись с работами Страсбургера и Бючли (опубликованными в том же году, несколько ранее), Майзель, пересмотрев свои препараты, увидел, что наблюдавшиеся им картины соответствуют клеточному делению, как его изображают упомянутые авторы. В. Майзель описывает здесь три формы ядер: первая — близка к профазе, но описана неясно; вторая относится к метафазе, а третья — к анафазе. Те же данные приведены в статье Майзеля, напечатанной на польском языке. В следующем сообщении В. Майзель описывает еще две формы ядер, относящихся, по-видимому, к телофазе. Подробнее эти данные изложены в большом исследовании о регенерации эпителия, напечатанном в трудах Варшавского университета на русском языке в 1878 году. В этой работе выделена специальная глава «О делении ядер», где Майзель снова подробно описывает пять форм строения ядер, связанных с их делением. Он не говорит о процессе деления, но самый порядок, в котором описаны эти пять форм, Майзель располагает в соответствии с позднейшим представлением о ходе митоза. В статье 1879 г. Майзель сообщает об исследовании аскариды, объекта, у которого Ауэрбах описывал кариолизис. Майзель показывает, что у круглых червей видны «типичные волокнистые ядерные веретена с зернистой экваториальной пластинкой и волокнистыми лучами на полюсах веретена» (стр. 281). Аналогичные картины он видел также в яйцах слизня и клетках его эктодермы.
К этому же времени относится работа цюрихского патолога Эберта (Karl Eberth, 1835—1926) «О делении ядер и клеток» (1876), посвященная делению клеток роговицы. Особенностью их деления, по сравнению с клетками растений, автор считает то обстоятельство, что у последних дифференцировка ядерной массы начинается с образования продольной исчерченности. а в клетках роговицы сразу выступают «экваториальные зерна» (т. е. хроматин), которые «если не всегда целиком, то во всяком случае в большей части служат материалом для дочерних ядер» (стр. 538). В работе Эберта изменениям хроматина отводится первостепенное место, он отчетливо изображает на своих рисунках хромосомы, причем видел не только средние фазы деления, преимущественно привлекавшие внимание первых авторов, но и начальные: он дает, в частности, хорошее изображение профазы.
Новая форма деления клеток все больше привлекает внимание гистологов. К концу 70гХ годов относятся исследования киевского гистолога Петра Ивановича Перемежко (1833—1893). Первое краткое его сообщение относится к 1878 г. Автор указывает на хвост молодых тритонов, который по прозрачности очень удобен для изучения деления разных клеток. П. И. Перемежко наблюдал деление клеток эпидермиса, соединительной ткани, эндотелия и лейкоцитов. В следующем году (1879) появляется более полная статья Перемежко с таблицей рисунков; он использовал как живой, так и фиксированный материал, но он не применял окрасок. В том же году Перемежко публикует еще одно исследование, посвященное делению эритроцитов у личинок амфибий, где он дает в общем верную последовательность стадий, но по-прежнему считает, что применение красок не дает дополнительных преимуществ.
Одновременно с работами Перемежко появляются исследования немецкого гистолога Шлейхера (W. Schleicher). Предварительное сообщение его вышло в том же журнале, где и сообщение П. И. Перемежко (несколькими номерами ранее), а полная работа в том же томе Archiv fiir mikroskopische Anatomie, где напечатана статья последнего. Исследования Шлейхера посвящены делению хрящевых клеток. Новых деталей они не внесли.
Одновременно с Перемежко на личинках саламандры констатировал непрямое деление клетки Флемминг, один из крупнейших гистологов конца прошлого века.
Флемминг (Walther Flemming, 1843—1905) учился в нескольких германских университетах и по получении в 1868 г. докторской степени работал по зоологии у Ф. Э. Шульце (Franz Eilhardt Schultze, 1840—1921) в Ростоке и у Земпера (Carl Semper, 1832—1893) в Вюрцбурге. С 1871 г. Флемминг занимает прозектуру по анатомии в Ростоке, через два года получает профессуру в Праге, а с 1876 г. переходит на кафедру анатомии в Киле, где работает до 1901 г., оставив с этого времени преподавание.
Первое сообщение Флемминга о непрямом делении вышло в августе 1878 г. под названием «К познанию клетки и явлений ее деления». Уже здесь Флемминг намечает основные особенности кариокинеза. Еще отчетливее он показывает процесс деления в следующей работе, напечатанной в «Вирховском архиве» в 1879 г.; здесь впервые показано продольное расщепление хромосом, которое до Флемминга ясно не отмечали другие исследователи. В том же году Флемминг публикует первую часть большого исследования о делении клетки. В нем уже в общем устанавливается правильная последовательность процесса и его разделение на фазы. Флемминг подробно выясняет изменения структуры ядра, превращение хроматина и впервые обращает внимание на роль центриолей. Статья сопровождается прекрасными иллюстрациями.
1882 год был ознаменован появлением книги Флемминга «Клеточная субстанция, ядро и клеточное деление», являющейся одним из классических гистологических сочинений. Флемминг рассматривает здесь строение цитоплазмы, ядра, устанавливает понятие о ядерной сети и ее компонентах и подробно показывает весь ход клеточного деления. Являясь блестящим техником и найдя в личинках амфибий удобный объект цитологических исследований, применив разработанные им методы фиксации и окраски, Флемминг создал ту общую картину клеточного деления, которая легла в основу последующих представлений. Флемминг ввел понятия о прямом и непрямом делении клеток и общеупотребительные названия этих способов деления: амитоз и митоз. Им же введены термины клубок, материнская и дочерние звезды. Термин «кариокинез», предложенный Шлейхером для обозначения передвижения и изменения ядра, Флемминг распространяет на весь процесс непрямого деления клетки.
Что касается других терминов, связанных с митотическим делением, то названия «профаза», «метафаза», и «анафаза» предложены Страсбургером (1884), но несколько в другом понимании, чем они употребляются теперь. Термин «телофаза» введен в 1894 г. М. Гейденгайном, но также в ином смысле (он обозначал им продвижение к полюсам центриолей). Хромосомы вначале назывались разнообразными терминами: нити, петли, полоски, зерна, хроматиновые элементы. Термин «хромосома» введен Вальдейером (Wilhelm Waldeyer, 1836—1921), знаменитым немецким анатомом, профессором Берлинского университета, в его статье «О кариокинезе и его отношении к явлениям оплодотворения» (1888).
Работами целой плеяды гистологов были разработаны многочисленные морфологические детали деления клеток. В частности, Рабль (1885) исправил ошибку, которую допустил Флемминг, считавший, что в профазе имеется непрерывный клубок хроматиновых нитей; на хвостатых амфибиях Рабль показал, что клубок составлен из обособленных хромосом, число которых специфично для каждого вида. Большое значение имели исследования бельгийского биолога Эдуарда ван Бенедена (Edouard van Beneden, 1846—1910), профессора университета в Льеже. Им был найден исключительно удачный объект для изучения кариокинеза: яйца лошадиной аскариды. Крупная величина этих яиц, малое число хромосом, наличие большого количества разнообразных стадий обусловили значение яиц аскариды как «классического» объекта для изучения деления клетки. Ван Бенедена нужно причислить к числу первых исследователей кариокинеза у животных. В его работах 1875 и 1876 гг. упоминается о новой форме деления, но судя по рисункам, приложенным к работе 1876 г., его первые наблюдения были сравнительно примитивны. На аскариде выполнена серия работ Теодора Бовери (Theodor Boveri, 1862—1915) под общим заглавием «Исследования о клетках» (Zellenstudien, с 1887 по 1907 г.), представляющая существенный вклад в цитологию.
В последней четверти XIX в. получает цитологическое решение проблема оплодотворения. Клеточную природу яйца признавал уже Шванн, но морфологическое значение яйца в целом и его частей (зародышевого пузырька и зародышевого пятна) долго оставалось неясным. Только в 1870 г. Бенеден в «Исследовании о составе и значении яйца» доказал, что клеткой является яйцо в целом, его зародышевый пузырек есть ядро, а зародышевое пятно соответствует ядрышку.
Процесс созревания впервые описал и верно изобразил Н. А. Варнек. На живых яйцах брюхоногих моллюсков он показал выделение редукционных телец и образование в зиготе пронуклеусов. Хотя работа Варнека — это образец точного наблюдения, правильной оценки описанных процессов он дать не смог. Это было сделано в следующей работе Бенедена (1875), установившего понятие о пронуклеусах.
В том же году Оскар Гертвиг (Oscar Hertwig, 1849—1922), впоследствии знаменитый биолог, профессор анатомии в Берлине, а тогда молодой ассистент в Иене выступило первой работой из серии исследований, названных «Материалы к познанию образования, оплодотворения и деления животного яйца» (1875). Прозрачные яйца иглокожих позволили О. Гертвигу показать образование второго пронуклеуса из головки сперматозоида и доказать, что оплодотворение состоит в слиянии женского и мужского пронуклеусов и образовании общего ядра зиготы. В последующих исследованиях О. Гертвига (1877, 1878), в монографии Фоля и работах Бенедена и Бовери был вскрыт ряд цитологических деталей в процессах созревания и оплодотворения. Бенеден у аскариды установил равное количество материнских и отцовских элементов, участвующих в оплодотворении. Окончательная трактовка редукционных телец, как абортивных яйцеклеток, утвердилась после работы американского зоолога, профессора Гарвардского университета Марка (Е. L. Mark, 1847—1946), доказавшего это положение в исследовании о созревании и оплодотворении у улитки (1881). Выяснение процесса образования тетрад и редукции хроматина было выполнено О. Гертвигом в работе «Сравнение образования яиц и спермиев у нематод» (1890). В этом исследовании было также доказано соответствие в ходе овогенеза и сперматогенеза, и тем самым завершена была разгадка цитологической сущности процессов созревания и оплодотворения.
Добавим, что употребительные теперь термины «эквационное» и «редукционное деление» введены Вальдейером (1888). Термины «гаплоидное и диплоидное числа» хромосом предложены Страсбургером (1905), а термин «мейоз» впервые применили Фармер и Мур (J. В. Farmer and J. Е. S. Moore, 1905) в специальной работе о редукционном делении у животных и растений.
Приложение к растениям общей теории оплодотворения, созданной работами Бенедена, Бовери, О. Гертвига и др., встречало затруднение в сложности соответственных процессов у цветковых растений. В разрешении этого вопроса основное значение имели работы русских ботаников, особенно И. Н. Горожанкина и С. Г. Навашина.
Страсбургер, на основе исследования оплодотворения у хвойных, выдвинул теорию диффузного оплодотворения: мужские ядра при прохождении через пыльцевую трубку не сохраняют целостности, а проникают в яйцевую клетку в распыленном состоянии. Иван Николаевич Горожанкин (1848—1904), тогда доцент Московского университета, в 1880 г. выступил с диссертацией «О корпускулах и половом процессе у голосеменных растений», где показал, что мужское ядро при оплодотворении сохраняет целостность. Позже (1883) И. Н. Горожанкин дал точное описание проникновения мужских ядер в яйцеклетку, окончательно опровергнув теорию Страсбургера о диффузном оплодотворении.
Эпоху в учении об оплодотворении у растений составили классические работы Сергея Гавриловича Навашина (1857—1930). В сообщении, представленном в 1898 г. в Петербургскую академию наук, С. Г Навашин пересматривает старые данные об оплодотворении у цветковых растений и открывает процесс двойного оплодотворения. Исследования С. Г. Навашина выяснили значение и судьбу двух ядер, на которые делится генеративное ядро пыльцы. Оказалось, что в то время как одно ядро сливается с яйцеклеткой, второе ядро соединяется с ядром эндосперма. Этими работами было положено основание современному учению об оплодотворении у цветковых растений.
Выяснение цитологической стороны явлений оплодотворения привлекло особое внимание к ядру клетки. Еще в 1866 г. Геккель априорно высказал мысль о значении ядра как носителя наследственных свойств. В 1883 г. Бенеден предположил-связь редукционного деления с распределением отцовских и материнских хромосом. Годом позже (1884) О. Гертвиг и Страсбургер, независимо друг от друга, выдвинули идею, что хроматин является материальным носителем наследственности. В 1885 г. ту же гипотезу высказал Вейсман (August Weismann, 1834— 1914), подробно развивший ее в 1892 г. Предположение Генкинга (Н. Henking, 1891), что перед редукционным делением имеет место попарное соединение хромосом, которые затем расходятся при редукции, было подтверждено цитологически Рюккертом (Joh. Rueckert, 1892) у селяхий и одновременно Бовери у аскариды. Этим были заложены предпосылки развития цитогенетики, относящегося уже к нашему столетию.
Поскольку при перестройке клетки во время митоза единственными сохраняющимися частями ядра являются хромосомы, то именно на них сосредоточилось внимание цитологов. Рабль еще в 1885 г. заметил сходство хромосом, образующихся в профазе, с хромосомами материнской клетки. Он предположил, что хромосомы не образуются заново при каждом делении, а сохраняются в составе ядерной сети интеркинетических ядер. Эта гипотеза «индивидуальности хромосом» получила дальнейшее развитие в исследованиях Бовери. Монтгомери (Т. Н. Montgomery, 1901) выдвинул мысль, что в паре конъюгирующих хромосом одна хромосома материнская, а другая отцовская. В 1900 г. были переоткрыты правила расщепления Менделя, и Сэттон, опираясь на идею Монтгомери, попытался дать цитологическое объяснение менделевскому расщеплению, сформулировав «хромосомную теорию наследственности». Она нашла поддержку и развитие в монографии Бовери о хроматиновом веществе ядра (1904). Мак-Кланг (С. Е. Мс-Clung, 1870—1946) еще в 1901 г. предположил, что «добавочная хромосома» (ее у сперматоцитов видели и раньше) имеет отношение к определению пола и, развивая эту гипотезу, Вильсон (Edmund В. Wilson, 1856—1938) в 1905 г. формулировал хромосомную теорию определения пола.
Теория постоянства или индивидуальности хромосом неоднократно встречала возражения, как в начале своего зарождения (Мевес, 1911 и др.), так и в наше время (П. В. Макаров, 1946 и сл. годы). Тем не менее она прочно утвердилась и в настоящее время разделяется большинством цитологов. Еще в 1880 г. русский ботаник И. В. Баранецкий (1843—1905) показал у традесканции спиральное строение хромосом. Дарлингтон (С. D. Darlington) в 1932 г. предложил гипотезу спирализации хромосом при митозе и деспирализации их при переходе в интеркинетическое состояние — представление, нашедшее в наше время широкое признание.
Кариологическое направление цитологии, в центре внимания которого было ядро, оформилось в первой четверти нашего столетия в особый раздел цитологии — цитогенетику. Клетке в целом стали уделять меньше внимания и в 20—30-х годах цитология в какой-то мере подменялась кариологией.