胚胎的生長和發(fā)育

一個(gè)生物個(gè)體成長的過程就是細(xì)胞分裂的過程。它非常簡單，而且很容易觀察到。伍爾夫甚至可以在第一次通過顯微鏡觀察胚胎成長的過程之后，就能夠描述胚胎成長過程的不同階段。

最開始，1個(gè)細(xì)胞分裂為2個(gè)相同而又彼此相連的細(xì)胞。2個(gè)再分成4個(gè)，4個(gè)又分成8個(gè)，8個(gè)分成了16個(gè)，就這樣不斷地進(jìn)行。這個(gè)過程一直持續(xù)到數(shù)百個(gè)細(xì)胞出現(xiàn)為止，這就像我們要建造一幢房子需要先買到足夠的磚一樣。在這之后，這些細(xì)胞被分為3個(gè)界限分明的層，就像買來的磚被砌成了墻。其后的過程對于每種動物來說都是一樣的。首先，細(xì)胞形成了一種空球，如同印度橡膠球的不同側(cè)面（桑葚胚）。然后，它的外殼向內(nèi)彎曲，就形成了2個(gè)彼此相對的面。這樣，它就有了3個(gè)面，最后結(jié)構(gòu)的完整形狀就要形成（圖2）。

細(xì)胞有以下不同的層：外部的外胚層、中間的中胚層和內(nèi)部的內(nèi)胚層。它們共同構(gòu)成了一個(gè)細(xì)小的、延伸著的個(gè)體。在這個(gè)個(gè)體中，細(xì)胞的大小是相同的。當(dāng)然，在某種程度上，它們要比開始分裂時(shí)的第一個(gè)細(xì)胞小。

這3個(gè)復(fù)雜的“面”每個(gè)都將生成一個(gè)復(fù)雜的器官系統(tǒng)。外部的將長成皮膚與感覺、神經(jīng)系統(tǒng)。事實(shí)上，這同我們想象中的沒有什么差別，由于這一層直接同外界接觸，并由皮膚來保護(hù)它，感覺與神經(jīng)系統(tǒng)就是它們同外部世界進(jìn)行聯(lián)系的紐帶。最內(nèi)部的“面”會長成各種器官，比如胃、腸、腎、胰、肺、消化腺等，為人體提供各種營養(yǎng)。中間的一層將長成骨架，支撐起整個(gè)身體和肌肉。神經(jīng)系統(tǒng)的器官被叫作“聯(lián)絡(luò)器官”，因?yàn)樗鼈冐?fù)責(zé)人體同外界的聯(lián)系。消化和呼吸系統(tǒng)的器官被叫作“植物器官”，因?yàn)樗鼈冎粸樯锏闹参镄圆糠只蛘叻腔钚缘牟糠诌M(jìn)行服務(wù)。

器官本身的發(fā)展方式是最近才被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行研究的。同一個(gè)層會出現(xiàn)很多中心點(diǎn)，這些中心點(diǎn)將突然顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生物活力。在這些小模型中開始出現(xiàn)細(xì)胞并長成器官或者器官的雛形。不管最后的器官會是什么樣，這個(gè)起始的過程都是一樣的，所有的器官都從這樣的中心點(diǎn)開始。當(dāng)然，之后的過程各不一樣，我們也無從知曉。上述的過程是由芝加哥大學(xué)的查爾德教授發(fā)現(xiàn)的。他將這些中心點(diǎn)叫作“生理梯度”。幾乎在同時(shí)，一位英格蘭的胚胎學(xué)家道格拉斯幾乎獲得了與查爾德同樣的發(fā)現(xiàn)，只是他的觀察僅僅局限在神經(jīng)系統(tǒng)。

器官開始出現(xiàn)的時(shí)候，最初形態(tài)相差不多的細(xì)胞開始改變類型，它們之間產(chǎn)生了極大的差異。這個(gè)過程是由未來器官的作用決定的。為了能夠滿足未來器官工作的需要，這些細(xì)胞都在向著專業(yè)化的方向發(fā)展。雖然這個(gè)專業(yè)化的過程是為了要去滿足器官未來的某種特殊功能的需求，但是在這些功能開始體現(xiàn)之前，細(xì)胞就已經(jīng)能夠適應(yīng)未來器官的需求了。

由圖3我們能夠發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞之間已經(jīng)出現(xiàn)了很大的差別。肝細(xì)胞是多邊形的，而且彼此相連，就像那些鋪路的石板一樣，可是它們之間卻沒有連接組織。而骨細(xì)胞是橢圓形的，它們的數(shù)量少并且間距大，它們之間是通過細(xì)小的線狀組織連接在一起的。骨頭最基本、最重要的部分是一種由細(xì)胞本身組成的固體連接組織。氣管的表層細(xì)胞特別有意思，那些散布在三角形的細(xì)胞中間的細(xì)小環(huán)狀物不斷地分泌著一種跟樹脂很類似的物質(zhì)，從而粘住空氣中的塵埃。而纖維邊緣的三角形細(xì)胞則一直在不停地震動。這種震動能夠讓黏液不斷地向體外的方向移動。皮膚的各層分布著一種比較特殊的扁細(xì)胞，外表皮的細(xì)胞不斷地死去，并被下面的細(xì)胞取而代之。這種對身體外部起保護(hù)作用的細(xì)胞會讓我們想到時(shí)刻準(zhǔn)備著為祖國獻(xiàn)出生命的戰(zhàn)士們。

神經(jīng)細(xì)胞是最發(fā)達(dá)的細(xì)胞，也是最重要的細(xì)胞，它們是不可取代的。它們長長的卷須就是傳遞命令信息的通道，就好像連接在各個(gè)大洲之間的電話線。

細(xì)胞之間的差別是非常有趣的，它們在最初的時(shí)候本來是十分相像的，為了完成未來的使命，它們才開始產(chǎn)生變化，開始時(shí)它們根本無法完成后來要做的工作。而當(dāng)這種分化完成，它們就不會再有新的變化了，比如肝臟細(xì)胞永遠(yuǎn)也不可能變成神經(jīng)細(xì)胞。為了完成各自的工作，這些細(xì)胞改變了自己的形態(tài)，而并不是像我們原來想象的那樣只是在最初的基礎(chǔ)上進(jìn)行準(zhǔn)備。

我們可以把人體的器官比作某些特定類型的人。原來，這些人可以做很多不同種類的工作，一個(gè)人可以同時(shí)是建筑人員、木匠、醫(yī)生等，然而隨著社會的發(fā)展，工作的專業(yè)化越來越強(qiáng)，于是一個(gè)人如果選擇了一種職業(yè)，在心理上就無法再適應(yīng)其他的工作——從事一種工作與學(xué)習(xí)一種技術(shù)不同，專門從事一種工作會使一個(gè)人把這項(xiàng)工作做得更好，比技術(shù)更加重要的是要有一種適合這項(xiàng)工作的心理。這應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作一個(gè)人的理想，成為一個(gè)人的終身目標(biāo)。

回到胚胎的問題上來，每個(gè)器官都是為一個(gè)目標(biāo)而成長和發(fā)育的。每一個(gè)器官都是由特定的細(xì)胞組成的，具有一定的功能，并且同其他的器官完全不同，而對于人體的健康和各器官的正常工作來說，這些功能都是非常必要的。

胚胎的發(fā)育不只是長成器官，還會為各器官之間建立某種聯(lián)系。這項(xiàng)工作由兩個(gè)重要的系統(tǒng)來完成，即循環(huán)系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。它們是人體內(nèi)僅有的兩個(gè)連接著各個(gè)器官的系統(tǒng)，比其他的器官都復(fù)雜。

循環(huán)系統(tǒng)如同一條河流，把各種物質(zhì)輸送到人體的不同部分，就像一個(gè)做收集工作的人。事實(shí)上，循環(huán)系統(tǒng)就是一個(gè)把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)饺梭w各個(gè)細(xì)胞的工具，并且從肺部吸取氧氣。與此同時(shí)，血液也會承載腺體分泌出來的一些物質(zhì)，這些物質(zhì)被叫作“激素”。激素會刺激人體器官的活動，對它們產(chǎn)生影響。最主要的是，激素能夠調(diào)節(jié)器官的工作，讓各個(gè)器官保持著必要的協(xié)調(diào)。

需要激素的器官離產(chǎn)生激素的腺體很遠(yuǎn)，于是，運(yùn)載激素的工作就要由循環(huán)系統(tǒng)來完成。每個(gè)器官都長在這個(gè)循環(huán)系統(tǒng)“河流”的“岸邊”，它們從河流里取得各自需要的物質(zhì)，并將自己產(chǎn)生的物質(zhì)傾倒在河流中，而這些物質(zhì)又可能正好是其他器官需要的。

神經(jīng)系統(tǒng)是另外一個(gè)協(xié)調(diào)整個(gè)身體的組織。它負(fù)責(zé)的工作是傳達(dá)命令，把來自大腦這個(gè)“控制室”的命令傳送到身體的各個(gè)部分。