Влияние облучения на столь ранней стадии развития яиц можно пытаться объяснить тем, что облучением нарушается основной физиологический градиент, а в связи с этим возникают новые, вторичные градиенты, которые и оказываются основой образования ОБ.

Существует еще один прием получения близнецов у рыб — это пересадка участка верхней губы бластопора, физиологически наиболее активного участка гаструлы, в какое-нибудь другое место бластодиска. Трансплантат индуцирует развитие второго зародыша, что зависит от ряда конкретных условий опыта (Luther, 1935; Oppenheimer, 1936, и др.). Этот метод был впервые применен Шпеманом на амфибиях, вскоре мы с ним и познакомимся подробнее.

В естественных условиях близнецы у амфибий образуются очень редко. У лягушек описаны двухголовые головастики — форма соединенных близнецов, и у амфибий встречающаяся чаще других. Интересно, что при всей редкости двойных уродств у лягушек в одной партии яиц было обнаружено 27 экземпляров двухголовых головастиков. Чем это вызвано, объяснить трудно (Schwind, 1942). В других случаях описаны только единичные двойные уродства у разных видов лягушек (Лебединский, 1923, и др.).

В некоторых случаях близнецы у лягушек получаются из перезрелых яиц (Witsch, 1934). Также редки случаи «спонтанно» возникающих в природе соединенных близнецов у хвостатых амфибий — саламандр, амблистом, тритонов и других (Schwind, 1942, и др.).

Экспериментально близнецы у амфибий получены многими исследователями и сравнительно хорошо изучены. Яйцо тритона и лягушки оказалось удобным для таких экспериментов. Оно, как известно, имеет относительно небольшой запас желтка, расположенного преимущественно у вегетативного полюса, в связи с чем у некоторых видов амфибий вегетативный полюс имеет беловатую окраску, тогда как анимальный — темную; это помогает различать полюса. В зависимости от указанного распределения желтка яйца большинства амфибии имеют полное, но неравномерное дробление — у вегетативного полюса получаются более крупные бластомеры, чем у анимального. Близнецы у амфибий были получены искусственно разными способами, например: брались оплодотворенные яйца лягушек, еще не начавшие дробление или только его начинающие, помещались между двумя стеклянными пластинками анимальным полюсом вверх, как обычно яйца лягушек держатся в воде, и затем вместе со стеклами переворачивались на 180°. Благодаря легкому сжатию между стеклами яйца не могли вернуться в нормальное положение и оставались обращенными вегетативным полюсом вверх. Более тяжелые, крупные зерна желтка вегетативного полюса постепенно перемещались вниз, что можно было заметить по изменению окраски полюсов. В связи с этим происходило коренное перераспределение вещества в яйце, задержка развития и его нарушение, сопровождавшееся различными аномалиями и образованием близнецов, — например возникала двойная гаструляция и другие разнообразные нарушения нормального развития (Schultze, 1894; Schleip, 1929, и др.). Часто возникали симметричные близнецы, как соединенные, так и свободные (рис. 86). Однако большинство погибало, не достигнув конца развития. Этим методом получены близнецы также у тритонов (Тонков, 1900, и др.).

Более точный и совершенный метод был разработан Шпеманом и его школой (Spemann, 1901—1903, 1936 и др.). Это наиболее известный метод экспериментального получения близнецов у амфибий, краткое описание достигнутых им результатов можно найти даже в школьных учебниках. Задача заключалась в том, чтобы физически изолировать первые бластомеры яиц тритонов (школа Шпемана работала главным образом на них) по аналогии с тем, как изолировались бластомеры яиц морских ежей в опытах Дриша и других. Изоляция бластомеров яиц тритона удалась путем перетяжки их волосом, а также другими приемами. Разделяя яйцо тритона по первой борозде дробления, можно получить пару настоящих близнецов, каждый из которых развился из одного из первых двух бластомеров (рис. 87). Если намеренно оставить перемычку между бластомерами, то получаются соединенные в той или иной степени близнецы, например с передним раздвоением до середины тела (рис. 60). При этом правый компонент, как и у рыб, может оказаться с зеркальным расположением внутренних органов, с situs inversus.

Эти опыты можно различно видоизменять. Например, если перетяжкой вскоре после оплодотворения яйца отделить ту часть яйца, которая содержит ядро, от той, которая его не имеет, то первая часть будет дробиться, а вторая останется без дробления (рис. 88). Если затем в недробящуюся часть пропустить одно из ядер через перемычку из другой части, то эта недробившаяся часть, получив ядро, начнет тоже дробиться, но с соответствующим опозданием по сравнению с другой частью, в результате чего получатся близнецы с разной степенью зрелости.

Первая борозда дробления, по которой накладывается лигатура при получении ОБ, не всегда одинаково разделяет яйцо в смысле более тонкой структуры его вещества. Одна деталь ее обнаруживается дополнительно вскоре после оплодотворения яйца в виде появления в области экватора яйца сероватого цвета полоски, по форме напоминающей серп, почему она и называется «серым серпом». Он находится в той части яйца, которая впоследствии становится спиной зародыша. Первая борозда дробления может проходить различно в отношении серого серпа. Если она рассечет его пополам, и в этом случае произвести перетяжку, то получатся два равноценных близнеца. Если же первая борозда разделит яйцо так, что серый серп целиком попадет в один из бластомеров, то при перетяжке целый зародыш получится только из того бластомера, в котором имеется серый серп. Из другого же бластомера, лишенного серого серпа, получится шарообразный ком клеток, не способный к дальнейшей дифференцировке (рис. 89). Если благодаря ослаблению перетяжки между обоими бластомерами и их дальнейшими производными оставить перемычку, то ком клеток, получившийся из «брюшного» бластомера, окажется подобием опухоли на теле нормального эмбриона, паразитом на нем, как на автозите. Возможно, что в свете этих опытов можно будет понять возникновение некоторых опухолей (тератом) у высших животных и человека. Методика таких перетяжек была с успехом применена и на безхвостых амфибиях, у которых также можно получить различные формы близнецов (Шмидт, 1933, и др.).

Шпеман и его школа разработали еще другой прием для изучения вопросов детерминации на ранних стадиях эмбрионов амфибий, который вместе с тем служит для получения однояйцевых близнецов. С помощью особой микропипетки пересаживается (трансплантируется) участок верхней губы бластопора, как известно, физиологически наиболее активной области гаструлы, на другое менее активное место зародыша, и там, под влиянием этого трансплантата («организатора» по Шпеману) развивается второй зародыш (рис. 90), обычно более слабый, оказывающийся своего рода паразитом на теле основного зародыша. Этот метод получения добавочных зародышей был с успехом применен и на других позвоночных: у рыб, как говорилось уже выше, и у птиц, о чем еще будет речь в соответственном месте.

Сложную механику развития соединенных близнецов в известной мере освещает особая серия опытов Шпемана (Speman, 1903) и его сотрудников (Wessel, 1926; Koether, 1927, и др.). Здесь берутся две половины гаструл разного цвета, именно спинные части с бластопором, и сращиваются. Если рост осевых органов направлен навстречу друг другу, то при встрече они мешают друг другу дальше расти вперед и, развиваясь, расходятся под прямым углом к осям туловища, образуя характерное крестовидное удвоение, duplicitas cruciata по Шпеману (рис. 91). Столкнувшиеся передние участки образуют голову и передний отдел туловища, причем голова имеет два «лица», смотрящие в противоположные стороны, как у Януса (рис. 92), и каждое из этих «лиц» получается путем слияния половины тканей одной первоначальной гаструлы и половины другой, что видно по разнице окраски сращенных полугаструл. Остальная часть туловища каждого из компонентов состоит из материала только одной из первоначальных полугаструл. Эти части тела так и остаются под прямым углом к «лицам» составной головы, иначе говоря, плоскость симметрии головы расположена под прямым углом к плоскости симметрии задних областей туловища (рис. 92). Этот интересный двойной урод, полученный экспериментально, аналогичен удивительным уродствам млекопитающих и человека,возникающим спонтанно (рис.47). Очевидно, что при естественном образовании такого урода надо предполагать возникновение двух пунктов гаструляции с ростом осевых органов навстречу друг другу, что в опыте с тритоном достигается искусственной ориентацией обеих полугаструл при их сращивании.