Утверждение представления об образовании клеток путем деления и ниспровержение шванновской теории цитобластемы связывают обычно с именем Вирхова, выдающегося представителя немецкой медицины прошлого века.
Мы видели, что признание этого положения было уже в значительной мере подготовлено работами ряда исследователей, в частности Кёлликера, а особенно Ремака. Поэтому утверждение, что Вирхов установил принцип деления клеток, неверно. Но Вирхов способствовал признанию деления клеток за единственный способ их размножения; после его работ это положение стало прочным достоянием биологии и медицины.
Вирхов (Rudolf Virchow, 1821—1902), как и ряд встречавшихся нам выдающихся ученых прошлого века, являлся питомцем школы Иоганнеса Мюллера, однако его интересы рано определились в сторону изучения патологии. С 1843 г. по 1849 г. Вирхов работает в известной берлинской больнице Charite и быстро завоевывает известность работами по патологии кровеносной системы. В 1845 г. на 50-летнем юбилее Медицинского института Вирхов выступает с речью «О необходимости и правильности медицины, основанной на механической точке зрения». Внедряя в медицину прогрессивное тогда механистическое представление, Вирхов являлся борцом за стихийно-материалистическое понимание природы, не пользовавшееся в 40-х годах достаточным распространением. Когда после поездки на тифозную эпидемию 1848 г. Вирхов приходит к выводу, что основой для распространения тифа являются социальные условия, в которых живет недоедающее рабочее население, публично выступает с требованиями изменения этих условий и принимает участие в революции 1848 г., то он попадает в число «неблагонадежных». Вирхов вынужден покинуть Берлин и перейти профессором патологической анатомии в Вюрцбург, где остается до 1856 г. К концу вюрцбургского периода относятся «работы Вирхова о целлюлярной патологии. Вирхов возвращается в Берлин уже в ореоле славы, для него создается специальный институт, где он широко развивает научную работу и снова появляется на общертвенно-политической арене. В 60-х годах Вирхов еще выступает с оппозицией к правительству, но позже его «революционные» настроения сменяются умеренным либерализмом, а после франкопрусской войны выступления Вирхова начинают носить явно реакционный характер. Эта эволюция политических взглядов Вирхова нашла отражение в его отношении к дарвинизму. Приветствуя вначале учение Дарвина, Вирхов на склоне жизни становится ярым антидарвинистом. Выдающийся деятель советского здравоохранения Н. А. Семашко (1874—1949) в биографическом очерке, посвященном Вирхову, писал: «Общественная (да и научная) звезда Вирхова к старости потускнела. Но это ничуть не умаляет тех действительных заслуг, которые имеет Вирхов перед человечеством» (1934, стр. 166).
Как тип ученого Вирхов представлял полную противоположность Шванну. Ярый полемист, неустанный борец за высказанные идеи, Вирхов своей пропагандой клеточной теории много способствовал привлечению внимания к клеточному учению и закреплению его в биологии и медицине.
В 1855 г. Вирхов в основанном им «Архиве патологической анатомии и физиологии» выступает со статьей под названием «Целлюлярная патология», где выдвигает два основных положения. Всякое болезненное изменение, считает Вирхов, связано с каким-то патологическим процессом в клетках, составляющих организм,— это первое основное положение Вирхова. Второе положение касается новообразования клеток. Вирхов категорически высказывается против теории цитобластемы и провозглашает свое знаменитое изречение «omnis cellula е cellula» (всякая клетка происходит из другой клетки). В 1857 году Вирхов читает курс лекций, который он кладет в основу своей знаменитой книги, совершившей переворот в медицине. Эта книга, озаглавленная «Целлюлярная патология, основанная на физиологическом и патологическом учении о тканях», вышла в 1858 г., а уже в следующем 1859 г. было выпущено второе издание. Насколько быстро идеи Вирхова захватили умы ученых, видно из распространения вирховского учения в России. В Москве, еще до появления книги Вирхова, лишь на основании его статей, профессор патологической анатомии А. И. Полунин (1820—1888) начал в своих лекциях излагать целлюлярную патологию, а в 1859 г. вышел перевод на русский язык книги Вирхова, изданный Московской медицинской газетой.
Что же дали работы Вирхова для клеточного учения? Прежде всего, клеточное учение, проникшее уже раньше в анатомию, физиологию и эмбриологию, под влиянием Вирхова распространяется на новую область — патологию, проникает в медицину и становится основной теоретической базой для понимания болезненных явлений. Шванн еще в первом сообщении в январе 1838 г. отмечал, что клеточная теория должна быть применена и к патологическим процессам. На это указывали Иоганнес Мюллер, Генле, а позже Ремак. Попытки применения клеточного учения к патологии делал английский анатом и патолог Тудсэр (John Goodsir, 1814—1867) еще в 1845 г.; он рассматривал клетки как «центры роста», «центры питания» и «центры силы». Однако господствовавшая тогда гуморальная теория Рокитанского (Carl von Rokitansky, 1804—1878), объяснявшая болезни порчей соков, казалась непоколебимой. Лишь Вирхову удалось ниспровергнуть учение гуморалистов и своей книгой продвинуть и непоколебимо закрепить учение о клетке в области патологии. Тем самым резко подчеркивалось значение клетки как элементарной единицы строения организма. Клетка со времени Вирхова ставится в центр внимания и физиолога и патолога, и биолога и врача.
Но книга Вирхова не только пропагандирует клеточную теорию и расширяет поле ее применения. Она отмечает и некоторые принципиально новые моменты в представлении о клетке. Это касается прежде всего принципа «omnis cellule е cellula».
Хотя к аналогичному выводу до Вирхова пришел, как мы видели, Ремак, но Вирхову принадлежит заслуга окончательного внедрения этого принципа в науку. Крылатая формула Вирхова завоевала всеобщее признание учению о возникновении новых клеток путем деления. «Там, где возникает клетка, там должна была предшествовать клетка (omnis cellula е cellula), подобно тому, как животное происходит только от животного, растение — только от растения» (1859, стр. 25), — заявляет Вирхов. Благодаря Вирхову к началу 60-х годов клеточное учение окончательно освобождается от теории цитобластемы и представления о свободном новообразовании клеток из бесструктурного вещества. И для тканей растений и для тканей животных утверждается единый способ клеткообразования — деление клеток.
Нужно отметить еще одну положительную сторону вирховской книги. Его «Целлюлярная патология» ясно отмечает сдвиг, происшедший в представлении о компонентах, из которых слагается клетка. Вирхов указывает, что «в большинстве животных тканей нет никаких форменных элементов, которые можно было бы рассматривать как эквиваленты растительных клеток в старом смысле этого слова, что, в частности, целлюлозная оболочка растительных клеток не соответствует животным клеточным оболочкам и что последние, как содержащие азотистые вещества, не представляют типического отличия от первых, как не содержащих азотистых веществ» (1858, стр. 7). По Вирхову, обычные оболочки животных клеток соответствуют так называемому примордиальному мешку (пристеночному слою протоплазмы) растительных клеток.
Термин «азотсодержащее вещество» (stickstoffhaltige Substanz) был введен Негели и им обозначалось белковое содержимое клеток, в отличие от «безазотистого вещества», из которого состоит клеточная оболочка. Термин «примордиальный мешок» введен Молем.
Существенным для жизни клеток Вирхов считает, прежде всего, ядро. По Шлейдену и Шванну, ядро — это цитобласт, образователь клетки. В сформированной клетке ядро редуцируется и исчезает; так полагал Шлейден, и это мнение, правда, менее решительно поддерживает Шванн. Наоборот, для Вирхова ядро — центр жизнедеятельности клетки. Если гибнет ядро, гибнет и клетка. «Все те клеточные образования, которые теряют свое ядро, являются уже преходящими, они гибнут, они исчезают, отмирают, растворяются» (1858, стр. 10). Это новый, и притом существенный, момент в представлении о клетке, значительный шаг вперед в разрушении старого представления о первенствующем значении клеточной оболочки. «Содержимое» клетки для Вирхова — это не второстепенное отложение стенок клетки, как смотрели на цитоплазму Шлейден и Шванн. «Особые свойства, которых клетки достигают на особых местах, под влиянием особых условий, связаны в общем с меняющимся качеством клеточного содержимого», — писал Вирхов (стр. 11). Это большой сдвиг в представлении о клетке. Он закончился крушением старой «оболочечной» теории клеток и созданием новой «протоплазматической» теории клетки.
Все это были положительные моменты, развитые Вирховым. Вместе с тем, его «Целлюлярная патология» знаменовала резкое усиление механистической трактовки клеточкой теории, приведшее в дальнейшем к той метафизической его интерпретации, которая была характерна для второй половины прошлого и начала текущего столетия.
Зародыш механистической трактовки клеточной теории имелся уже у Шванна, когда он писал, что основа всех жизнепроявлений организма заключена в деятельности клеток. Но у Шванна этот механистический момент еще не имел того самодовлеющего значения, которое он приобрел позже, и отступал на второй план перед большим положительным значением учения Шванна. Иную окраску все это приобретает в работах Вирхова.
Исходным пунктом концепции Вирхова является представление о полной автономности клетки, как некой замкнутой в самой себе единице строения организма. Вирхов «персонифицирует» клетку, наделяет ее свойствами самостоятельного существа, своего рода личности. В одной из своих программных статей Вирхов писал: «…каждый новый успех познания приносил нам новое и еще более веское доказательство, что жизненные свойства и силы отдельных клеток могут быть непосредственно сравниваемы с жизненными свойствами и силами низших растений и животных. Естественным следствием такого понимания является необходимость известной персонификации клетки. Если сами низшие растения, низшие животные представляют род личности (Person), то нельзя отрицать эту особенность по отношению к отдельным живым клеткам сложно построенного организма» (1885, стр. 2—3). И чтобы не осталось у читателя никаких сомнений, Вирхов патетически заявляет: «Клетка, которая питается, которая, как теперь говорят, переваривает, которая движется, которая выделяет, — да, это именно личность, и притом деятельная, активная личность, и ее деятельность есть не просто продукт внешнего воздействия, но продукт внутренних явлений, связанных с продолжением жизни» (стр. 3).
Естественно, что при такой персонификации клетки полностью исчезает целостность организма, его единство. Вирхов, не задумываясь, заявляет: «первая потребность для правильного истолкования та, что нужно отбросить баснословное единство, должно иметь в виду отдельные части, клетки, как причину существования» (1898, стр. 11). Таким образом, организм полностью разлагался на клетки, превращался в совокупность «клеточных территорий». «Каждое животное, — говорит Вирхов, — представляет собою сумму жизненных единиц, из которых каждая обладает полностью качеством жизни» (1859, стр. 12). Более того: по Вирхову «каждая составная часть живого организма имеет особенную жизнь, свою vitam propriam» (1898, стр. 10). «Вполне развившийся организм построен из одно — и разнородных частей; их гармоничная деятельность производит впечатление единства целого организма, чего на самом деле нет», — учит Вирхов (1898, стр. 20—21), стремясь уничтожить всякую попытку рассматривать организм как целое. Жизнедеятельность организма Вирхов рассматривает только как сумму жизней составляющих его клеток: «так как жизнь органа есть ничто иное как сумма жизней отдельных клеток, которые соединены в нем, то и жизнь целого организма есть коллективная, а не самостоятельная функция» (1898, стр. 11).
Поскольку по Вирхову «жизнь есть деятельность клетки, ее особенность есть особенность клетки» (1858, стр. 82), то все, что не имеет клеточного оформления, с точки зрения Вирхова, не заслуживает внимания. Межклеточное вещество, которое в ряде тканей составляет основную массу, Вирхов решительно исключает из рассмотрения биолога и патолога. «Клетка, — заявляет он, — есть действительно последний морфологический элемент всех живых тел и мы не имеем права искать жизнедеятельности вне ее» (1859, стр. 3). Поэтому по Вирхову «меж — или внеклеточная субстанция должна рассматриваться, как побочное прибавление, а не как фактор жизни. Такие части, которые возникают первоначально из клеток, но клетки которых погибли, должны быть исключены из области биологического рассмотрения» (1898, стр. 13). Равным образом, под влиянием Вирхова оставалась вне поля зрения исследователей качественная специфичность синцитиальных и симпластических структур, т. е. тканей, где не выражено обособление клеточных территорий.
Механистическая интерпретация клеточного учения, данная Вирховым, имела не только теоретическое отрицательное значение. Из вирховской концепции вытекала и программа деятельности патолога, программа подхода клинициста к больному. Отказываясь видеть в организме целое, уничтожая единство организма, Вирхов в любом патологическом процессе видит только местное явление. «Целлюлярная патология, — заявляет он, — требует сверх всего направить лечение против самих пораженных мест, будь то лечение терапевтическое или хирургическое» (1898, стр. 38). Этот локалистический принцип в патологии, утвержденный авторитетом Вирхова, задерживал изучение системных заболеваний, отвлекая внимание патологов и клиницистов только в сторону изучения местных явлений. Значение в корреляции частей тела таких систем, как нервная и гуморальная, Вирхов оставляет без внимания. Нельзя не согласиться с Винтером (К. Winter, 1956), что из вирховского учения о клетках, как о равноправных существах, определяющих жизнь целого организма, логически вытекает наделение клеток своего рода «сознанием» (хотя сам Вирхов не делает этого вывода).
Авторитет Вирхова был в свое время исключительно велик. Но Ф. Энгельс давно отмечал отрицательные стороны вирховского учения. В предисловии к 2-му изданию «Анти-Дюринга» Энгельс писал: «…Много лет назад Вирхов вынужден был вследствие открытия клетки разложить единство животного индивида на федерацию клеточных государств, — что имело скорее прогрессистский, чем естественно-научный и диалектический характер». В одном из фрагментов «Диалектики природы» Энгельс, говоря о теоретической беспомощности естествоиспытателей, не понимающих значения диалектики, приводит в пример «Целлюлярную патологию» Вирхова, где общие фразы должны в конце концов прикрыть беспомощность автора». Учитывая реакционное значение вирховской концепции, приводящей к «теории клеточного государства», Энгельс в составленном им наброске общего плана «Диалектики природы» намечает в виде особой главы «Клеточное государство — Вирхов»; к сожалению, эта глава, как и некоторые другие части замечательной книги Энгельса, осталась ненаписанной.
Среди наших отечественных ученых вирховское учение рано встретило решительную оппозицию. Основоположник отечественной физиологии, Иван Михайлович Сеченов (1829—1905), в тезах, приложенных к докторской диссертации, изданной всего два года спустя после появления книги Вирхова, писал: «6) животная клеточка, будучи единицею в анатомическом отношении, не имеет этого смысла в физиологическом; здесь она равна окружающей среде — межклеточному веществу. 7) На этом основании клеточная патология, в основе которой лежит физиологическая самостоятельность клеточки, или по крайней мере гегемония ее над окружающей средой, как принцип, ложна. Учение это есть не более как крайняя ступень развития анатомического направления в патологии» (1860). В этих словах И. М. Сеченова дана чрезвычайно меткая характеристика порочности вирховских представлений, переоценивающих автономность и значение клеточных структур в организме. С критикой целлюлярной патологии Вирхова выступал в России ряд других патологов и клиницистов.
За последние годы оценка значения Вирхова в нашей литературе была весьма противоречивой. От апологетики Вирхова, характерной для его оценки в первые десятилетия нашего века, в 50-е годы многие авторы перекинулись в другую крайность и стали отрицать какое-либо положительное значение вирховских работ. Так, например, С. С. Вайль (1950) писал: «К сожалению, и сейчас еще приходится слышать высказывания, что Вирхов когда-то был прогрессивен, что его теория когда-то была прогрессивной и лишь теперь, на сегодняшний день, она вредна. Это неверно. Она была вредной с самого начала» (стр. 3). Такая нигилистическая оценка, зачеркивающая «всего Вирхова», искажает историческую перспективу и современное положение проблемы. В действительности в работах Вирхова были и положительные и отрицательные стороны; нет основания зачеркивать одни и искусственно преувеличивать другие. Недавно вопрос о значении целлюлярной патологии Вирхова был заново пересмотрен И. В. Давыдовским (1956), который приходит к выводу, что «в активе как клеточной теории, так и целлюлярной патологии мы имеем не мало достижений, представляющих как общебиологический, так и специально медицинский интерес» (стр. 9), хотя ряд положений Вирхова, бесспорно, нуждается в переоценке и решительной критике.
Резюмируя изложенное выше, попытаемся сформулировать положительные и отрицательные моменты работ Вирхова, относящихся к развитию клеточной теории. К положительным сторонам нужно отнести прежде всего то обстоятельство, что вирховская «Целлюлярная патология» утверждала значение клеточной теории не только в области физиологических явлений, но и в патологии, распространяя тем самым применение клеточной теории на все жизненные явления. Вирхов своими работами завершает крушение шлейден-шванновской теории цитогенеза и показывает, что деление есть способ клеткообразования, общий для животных и растений. Наконец, Вирхов переносит центр тяжести в понятии клетки с оболочки на ее «содержимое» и выдвигает значение ядра как постоянной и важнейшей структуры в клетке. Все это нельзя не записать в актив вирховского учения. Вместе с тем, ряд моментов этого учения сыграл отрицательную роль в дальнейшем развитии клеточной теории. Это «персонификация» клетки, наделение клеток значением автономных существ, строящих тело многоклеточного организма. Вирхов отрицал целостность, единство многоклеточного организма, сводя его жизнедеятельность к сумме самостоятельных жизней отдельных клеток. Вирхов отрицал жизненные свойства межклеточных веществ, считая их пассивными, мертвыми, и исключая эти вещества из области биологического рассмотрения. Вирхов не учитывал, что хотя клетки представляют собой основной структурный элемент тканей, они не являются единственной формой тканевой структуры. Наконец, Вирхов давал ложную интерпретацию проблемы соотношения частей и целого, перенося все внимание на части организма и отрезая тем самым путь к пониманию целостности организма. Эти коренные ошибки Вирхова привели к той линии развития клеточного учения, которая выразилась в целлюлярной физиологии и «теории клеточного государства».