Отсюда и возникла наша гипотеза о повышении восстановительной реакции организма на повреждение в связи с повышением уровня организации животного организма.

Совершенство строения свидетельствует о высокой энергии жизнедеятельности. Чем интенсивнее функции организма, тем выше расходование вещества в работающих тканях и органах. Чем выше расходование вещества, тем интенсивнее процессы его восстановления. Следовательно, чем выше организмы, тем активнее процессы самообновления в их теле. Вот почему у (Высших организмов должен быть выше и уровень восстановительной реакции на повреждения тканей и органов.

Среди позвоночных первое место по энергии жизнедеятельности занимают птицы. Это самые подвижные из позвоночных животных. Полет вызвал у птиц развитие необычайно быстро сократимой мускулатуры. Воробей делает в полете 13 взмахов крыльями в секунду, а колибри — 50. К такой скорости сокращения мышц неспособно ни одно млекопитающее, не говоря уже о холоднокровных позвоночных. Непрерывная работа мышц у птиц длится иногда несколько суток без перерыва. Некоторые кулики во время перелета преодолевают тысячи километров без отдыха.

Такая интенсивная работа мускулатуры птиц требует большой затраты энергии. Вот почему некоторые птицы по своей прожорливости превосходят всех других позвоночных. Скорость пищеварения у птиц значительно выше, чем у млекопитающих. Из помета птиц складываются целые горные породы, например, знаменитые залежи гуано на островах Южной Америки, достигающие толщины в 30 метров. Помет голубей, гнездящихся на чердаках и колокольнях, накапливается иногда в таких количествах, что под его тяжестью обрушиваются балки.

Интенсивная работа всех органов тела сопровождается у птиц беспрерывным самообновлением разрушающихся во время работы частей. Вот почему исследователь вправе ожидать, что организм птиц легко сможет возместить всевозможные повреждения тканей и органов.

Восстановление поврежденных тканей и органов будет происходить на той же основе, на которой совершается самообновление разрушающихся во время работы частей. Только вместо постепенного возмещения ничтожно малых частиц, которые незаметно разрушаются при работе, будет происходить замещение крупных частей, удаленных рукой исследователя.

Наши работы по восстановлению органов и тканей животного организма начались с изучения восстановительной реакции организма птиц: на удаление целых костей скелета.

На низших позвоночных животных эта операция проделывалась неоднократно. У аксолотля или тритона удалить любую кость конечности не представляет никаких трудностей. И, казалось бы, с заживлением такого, сравнительно небольшого повреждения организм аксолотля или тритона должен оправляться еще легче, чем с замещением удаленной лапки. Но все многочисленные опыты с удалением отдельных костей всегда и неизменно оканчивались одним и тем же: кость не восстанавливалась.

Вот когда следовало призадуматься над теорией, которая утверждала, что способность к восстановлению утраченных частей зависит от несовершенства строения организмов. Согласно этой теории ткани аксолотля и тритона слабо специализированы, несовершенны потому, что будто бы в них сохраняется восстановительное вещество — «зародышевая плазма». Отсюда и способность к восстановлению утраченных частей тела. Но вот прямой опыт показывает, что дело совсем не в слабой специализации тканей: удалена только небольшая часть конечности, одна косточка. Кругом — те же ткани, за счет которых идет восстановление в тех случаях, когда удаляется целая конечность. А восстановления одной кости, вылущенной из скелета, не происходит. В чем же здесь дело? Почему организм аксолотля не в состоянии возместить такое незначительное повреждение?

Ответ на этот вопрос совершенно ясен. Восстановление одной удаленной кости у аксолотля не происходит потому, что в обычном рабочем состоянии у этого малоподвижного животного. разрушение скелета ничтожно и самообновление разрушающихся частей незначительно. Вот почему у аксолотля крайне слабо выражена ткань, за счет которой идет беспрерывное самообновление скелета у высших позвоночных — надкостница.

Если обнажить кость птицы или млекопитающего, то на твердой поверхности костной ткани легко обнаруживается тонкая пленка волокнистой ткани. Эхо — надкостница. Ее можно снять с поверхности кости, пересадить в другую часть тела, например, под кожу, и на месте пересадки образуется костная ткань. Если кость ломается, то за счет этой ткани из ее клеток и волокон возникают новые клетки и волокна, которые образуют кость. А у аксолотля или тритона надкостница образует такой ничтожный слой, что освободить ее от кости совершенно не представляется возможным, бот почему при вылущении отдельных частей скелета у аксолотля никогда не происходит их восстановления.

В нашей лаборатории много раз повторялись эти опыты. Восстановления вылущенной кости у аксолотля получить не удавалось ни в одном случае.

Совершенно иной результат мы получили в операциях над птицами.

Соответственно жизненной энергии, высокой подвижности, интенсивной жизнедеятельности и быстроте роста у птиц происходит быстрое самообновление скелета, разрушающегося в результате работы. Об этом можно судить по высокому развитию надкостницы. Если удалить у молодого петуха какую-нибудь кость конечности, то с нее без всякого труда можно снять надкостницу, которая сдирается в виде чулка. А если вместе с надкостницей удалить хрящевые чехлы, которые на концах костей образуют суставные поверхности, то получится как бы футляр, в точности воспроизводящий форму, удаленной кости. Такой футляр остается на месте удаленной кости в результате ваших операций.

Мы удаляли плечевые, бедренные, берцовые кости, каждый раз осторожно освобождая их от покрова надкостницы и от суставных хрящей, оставляемых на своем прежнем месте. После вылущения кости разрез на коже зашивался и организм животного предоставлялся свободному развитию восстановительной реакции.

Сначала возникает плотное утолщение, прощупывающееся сквозь кожу и мышцы в том конце поврежденной части, где удаленная кость ближе к телу животного. Оно имеет удлиненную, постепенно истончающуюся форму. Проходит две недели — и уже все ложе удаленной кости оказывается заполненным твердой новообразованной тканью.

Это еще не полностью сформированная кость. Это грубая, обработанная словно топором, без топкой отделки, модель будущей кости. Она состоит не только из костной ткани, но и в значительной мере из хряща, подобно костям зародыша. В ней еще нет полости, заполненной костным мозгом. И форма ее — только подобие удаленной кости.

Но вот проходит еще две недели, и грубая модель превращается в настоящую кость. Поверхность ее как будто подверглась обработке на токарном станке: она гладкая, блестящая. Кость стала гораздо легче: внутри образовалась типичная костномозговая полость, заполненная костным мозгом. А некоторые кости, обладающие у птиц воздушной полостью, приобретают и эту особенность устройства. Если новообразованную плечевую кость бросить в воду, она всплывет: внутри нее воздух.

Это работа надкостницы, оставшейся на месте удаленной кости. Восстановительная реакция организма на удаление кости совершается костеобразовательной тканью — надкостницей. Взамен утраченного костного органа организм за счет надкостницы строит новый, со всеми характерными особенностями строения.

Работа надкостницы целиком зависит от условий, в которых находится восстанавливаемый орган. Надкостницу можно пересадить в другое место, даже высадить в искусственную питательную среду или в развивающееся куриное яйцо, где также возможно развитие костной ткани. Костная ткань будет развиваться. Возникнет плотное межклеточное костное вещество, пропитанное известью, образуются костные клетки, возникнут даже клетки костного — мозга. А костного органа, кости — плечевой, бедренной, берцовой — не получится.

Для того, чтобы из надкостницы возникла сначала грубая модель будущей кости, а потом полностью сформированная кость, необходимы определенные условия. Эти условия имеются только в том месте, откуда удалена та или иная кость. И в соответствии с этими условиями в этом месте за счет надкостницы строится или плечевая, или бедренная, или берцовая кость. Каковы же эти условия?