أوغست فايزمان

وُلد فايسمان في 17 يناير 1834 في فرانكفورت، وهو ابن يوهان (جان) كونراد فايسمان (1804-1880)، مدرس اللغة القديمة واللاهوت، وزوجته إليز (1803-1850)، ابنة لوبيرين، عضو مجلس المقاطعة وعمدة مدينة ستاده . تلقى تعليمًا نموذجيًا لطبقة البرجوازية في القرن التاسع عشر، حيث بدأ دروس الموسيقى في سن الرابعة، ودروس الرسم والتصميم على يد ياكوب بيكر (1810-1872) في معهد فرانكفورت ستيدل منذ سن الرابعة عشرة. كان معلم البيانو الخاص به هاويًا لجمع الفراشات، وقد عرّفه على جمع الفراشات البالغة واليرقات. إلا أن دراسة العلوم الطبيعية كانت مستحيلة نظرًا لتكلفتها الباهظة وفرص العمل المحدودة المتاحة. فنصحه صديق العائلة، الكيميائي فريدريش فولر (1800-1882)، بدراسة الطب. أتاحت له منحة من ميراث والدة فايسمان فرصة الالتحاق بالدراسة في غوتينغن . وبعد تخرجه عام 1856، كتب أطروحته عن تركيب حمض الهيبوريك في جسم الإنسان.

فور تخرجه من الجامعة، شغل فايسمان منصب مساعد في عيادة مدينة روستوك . وقدّم بنجاح بحثين، أحدهما عن حمض الهيبوريك في الحيوانات العاشبة، والآخر عن محتوى الملح في بحر البلطيق ، وفاز بجائزتين. إلا أن البحث المتعلق بمحتوى الملح ثبّط عزيمته عن امتهان الكيمياء، إذ شعر بنقص في الدقة الصيدلانية.

بعد زيارة دراسية لمتاحف وعيادات فيينا، زار إيطاليا (1859) وباريس (1860). عاد إلى فرانكفورت طبيباً شخصياً للأرشيدوق ستيفان النمساوي المنفي في قلعة شومبورغ من عام 1861 إلى 1863. ^{[ 6 ]} خلال الحرب بين النمسا وفرنسا وإيطاليا عام 1859، أصبح كبير الأطباء في الجيش، وفي إجازة من عمله، تجوّل سيراً على الأقدام في شمال إيطاليا ومقاطعة تيرول . بعد إجازة تفرغ علمي في باريس، عمل مع رودولف لويكارت في جامعة غيسن .

منذ عام 1863، شغل منصب محاضر غير متفرغ في علم التشريح المقارن وعلم الحيوان؛ ومنذ عام 1866 أصبح أستاذاً استثنائياً؛ ومن عام 1873 إلى عام 1912 أصبح أستاذاً متفرغاً، وأول من شغل كرسي علم الحيوان ومديراً للمعهد الحيواني في جامعة ألبرت لودفيغ في فرايبورغ، بريسغاو . تقاعد عام 1912. ^{[ 7 ]} انصبّ اهتمامه في بداياته على الدراسات الحيوانية البحتة، وكان من أوائل أعماله دراسة تطور ذوات الجناحين . إلا أن العمل المجهري أصبح مستحيلاً عليه بسبب ضعف بصره، فوجه اهتمامه إلى مشاكل أوسع في البحث البيولوجي. ^{[ 6 ]}

لا يُمكن تقدير عمل فايسمان حول التمييز بين الخلايا الجرثومية والخلايا الجسدية حق قدره دون النظر إلى أعمال علماء الأحياء (معظمهم) الألمان خلال النصف الثاني من القرن التاسع عشر. في ذلك الوقت، بدأ فهم آليات انقسام الخلايا. وضع إدوارد ستراسبورغر ، ووالتر فليمنغ ، وهينريش فون فالداير ، والبلجيكي إدوارد فان بينيدن، أسس علم الخلية وعلم الوراثة الخلوية في القرن العشرين. صاغ ستراسبورغر، عالم وظائف الأعضاء النباتية البارز في ذلك القرن، مصطلحي النواة والسيتوبلازم . وقال: "لا يمكن أن تنشأ نوى خلايا جديدة إلا من انقسام نوى خلايا أخرى". اكتشف فان بينيدن كيفية اندماج الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي ، خلال إنتاج الأمشاج ، واكتشف الكروماتين وأطلق عليه هذا الاسم . أطلق والتر فليمنج، مؤسس علم الوراثة الخلوية ، اسم " الانقسام المتساوي " على عملية الانقسام الخلوي ، ونطقها "omnis nucleus e nucleo" (وهو ما يعني نفس معنى مقولة ستراسبرجر). يُعتبر اكتشاف الانقسام المتساوي والانقسام الاختزالي والكروموسومات من بين أهم 100 اكتشاف علمي على مر العصور، ^{[ 8 ]} ومن بين أهم 10 اكتشافات في علم الأحياء الخلوي . ^{[ 9 ]}

اكتُشف الانقسام الاختزالي ووُصف لأول مرة في بيض قنفذ البحر عام 1876 على يد أوسكار هيرتويغ . ثم وُصف مرة أخرى عام 1883، على مستوى الكروموسومات، على يد فان بينيدن في بيض ديدان الأسكاريس . إلا أن أهمية الانقسام الاختزالي للتكاثر والوراثة وُصفت لأول مرة عام 1890 على يد فايسمان، الذي لاحظ أن انقسامين خلويين ضروريان لتحويل خلية ثنائية المجموعة الكروموسومية إلى أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية للحفاظ على عدد الكروموسومات. وهكذا، مهدت أعمال علماء الخلية السابقين الطريق أمام فايسمان، الذي وجّه اهتمامه إلى تبعات ذلك على التطور، وهو جانب لم يتناوله علماء الخلية آنذاك. ^{[ 10 ]} وقد حدث كل هذا قبل إعادة اكتشاف أعمال مندل.

بدأ فايسمان، كغيره من علماء القرن التاسع عشر، بمن فيهم تشارلز داروين ، معتقدًا أن التباين الملحوظ بين أفراد النوع الواحد يعود إلى وراثة الصفات الوراثية (مصطلح داروين). فقد اعتقد، كما كتب عام ١٨٧٦، أن تحوّل الأنواع ناتجٌ مباشرةً عن تأثير البيئة. وكتب أيضًا: "إذا نُظر إلى كل اختلاف على أنه رد فعل الكائن الحي على الظروف الخارجية، وانحراف عن مسار النمو الموروث، فإنه يترتب على ذلك أنه لا يمكن أن يحدث أي تطور دون تغيير في البيئة". (وهذا قريب من الاستخدام الحديث لمفهوم أن التغيرات البيئية يمكن أن تُؤثر على ضغوط الانتقاء في الجماعة، مما يؤدي إلى التغير التطوري). كما استخدم فايسمان استعارة لامارك الكلاسيكية عن استخدام العضو وعدم استخدامه.

أدرك فايسمان خلال هذا الجزء من حياته العلمية أن التطور ليس عملية مثالية أبدًا وأن المسار التطوري للكائن الحي مقيد بفسيولوجيته الموجودة مسبقًا، مع التركيز بشكل خاص على كيفية تحديد البيولوجيا التطورية للأنواع للاتجاهات التي يمكن أن تتطور فيها. ^{[ 11 ]}

كان أول رفض لوايسمان لنظرية وراثة الصفات المكتسبة في محاضرة ألقاها عام ١٨٨٣ بعنوان "حول الوراثة" (Über die Vererbung). وكما فعل في أطروحته حول الخلق مقابل التطور، حاول تفسير أمثلة فردية باستخدام أي من النظريتين. فعلى سبيل المثال، لا يمكن تفسير وجود طبقات غير تكاثرية من النمل، كالعاملات والجنود، بوراثة الصفات المكتسبة. بينما تُفسر نظرية البلازما الجرثومية ذلك بسهولة. وقد استخدم وايزمان هذه النظرية لتفسير أمثلة لامارك الأصلية حول "الاستخدام وعدم الاستخدام"، مثل ميل الطيور المائية المستأنسة إلى امتلاك أجنحة متداعية وأقدام أقوى.

عمل فايسمان على علم الأجنة لبيض قنافذ البحر، وخلال ذلك لاحظ أنواعًا مختلفة من انقسام الخلايا، وتحديدًا الانقسام الاستوائي والانقسام الاختزالي، وهما مصطلحان صاغهما ( Äquatorialteilung و Reduktionsteilung على التوالي).

تنص نظريته حول البلازما الجرثومية على أن الكائنات متعددة الخلايا تتكون من خلايا جرثومية تحمل معلومات وراثية، وخلايا جسدية تؤدي وظائف الجسم الطبيعية. لا تتأثر الخلايا الجرثومية بالعوامل البيئية، ولا بالتعلم أو التغيرات المورفولوجية التي تحدث خلال حياة الكائن الحي، إذ تُفقد هذه المعلومات بعد كل جيل. عُرف هذا المفهوم، كما طرحه، باسم "الفايسمانية" في عصره، كما ورد في كتاب "دراسة الفايسمانية" لجورج رومانيس ^{[ 1 ].} وقد أُلقي الضوء على هذه الفكرة وشُرحت من خلال إعادة اكتشاف أعمال غريغور مندل في السنوات الأولى من القرن العشرين (انظر: الوراثة المندلية ).

أصبحت فكرة أن الخلايا الجرثومية تحتوي على معلومات تنتقل إلى كل جيل دون أن تتأثر بالتجربة وبشكل مستقل عن الخلايا الجسدية تُعرف باسم حاجز فايسمان ، وكثيراً ما يُستشهد بها كدليل قاطع على نظرية لامارك ووراثة الصفات المكتسبة. ما زعمه لامارك هو وراثة الصفات المكتسبة من خلال الجهد أو الإرادة.

أجرى فايسمان تجربةً قام فيها بإزالة ذيول 68 فأراً أبيض، بشكل متكرر على مدى خمسة أجيال، وأفاد بأنه لم يولد أي فأر بدون ذيل أو حتى بذيل أقصر. وذكر أن "901 فأراً صغيراً نتجت عن خمسة أجيال من آباء تعرضوا للتشويه الاصطناعي، ومع ذلك لم يكن هناك أي مثال على ذيل بدائي أو أي خلل آخر في هذا العضو". ^{[ 12 ]} كان فايسمان مدركاً لمحدودية هذه التجربة، وأوضح أنه شرع في إجرائها تحديداً لأنه، في ذلك الوقت، كانت هناك العديد من الادعاءات حول وراثة الحيوانات للتشوهات (يشير إلى ادعاء يتعلق بقطة فقدت ذيلها وأنجبت العديد من الصغار بدون ذيول). كما كانت هناك ادعاءات حول ولادة يهود بدون قلفة. وقال إنه لم يكن أي من هذه الادعاءات مدعوماً بأدلة موثوقة على أن أحد الوالدين قد تعرض للتشويه بالفعل، مما يترك الاحتمال المعقول تماماً بأن يكون النسل المعدل ناتجاً عن جين متحور. كان الغرض من تجربته هو دحض ادعاءات التشوه الوراثي . كانت النتائج متسقة مع نظرية البلازما الجرثومية لفايزمان.