3 Udviklingsbiologi
Den største udfordring for en mekanist, og den sammenhæng, hvor vitalismen bevarede sin indflydelse stærkest, var måske udviklingen. Begyndende med et udifferentieret og enkeltstående æg resulterer udviklingen i en organisme med en regelmæssig og differentieret struktur. Problemet er at forklare, hvordan denne regelmæssige differentiering er mulig. Descartes forsvarede en epigenetisk opfattelse af den embryologiske udvikling; Descartes kunne imidlertid ikke forklare, hvordan en kompleks levende organisme kunne opstå af stof og bevægelse. Dette fik Nicolas Malebranche (1638-1715) til at udvikle en teori om præformation ved emboitement, hvorefter kimcellerne indeholder organismen fuldt dannet. I løbet af det 17. århundrede var præformation en måde at imødekomme det synspunkt, at mekanistiske love var utilstrækkelige som forklaringer på opbygningen af levende organismer ud fra uorganiseret stof. Organismens præeksistens undgik også de ateistiske og materialistiske implikationer af en mekanistisk epigenese ved at tillade, at alle organismer blev præformet af skaberen. Præformation blev bredt accepteret i begyndelsen af det attende århundrede. Pierre-Louis Maupertuis (1698-1759), Comte de Buffon (1713-81) og Needham forsvarede epigenese i midten af århundredet og anfægtede præformationismen. Alle tre udvidede rækken af tilgængelige mekanismer til at omfatte tiltrækningskræfter. Maupertuis, der stod over for problemet med at forklare organisationens opståen, tilskrev intelligens og hukommelse til de mindste levende partikler. På grundlag af eksperimenter udført sammen med Needham foreslog Buffon, at organismers udvikling var afhængig af “gennemtrængende kræfter” svarende til tyngdekraften og den magnetiske tiltrækning. Needham konkluderede, at der fandtes en “vegetativ kraft”, som var kilden til alle livets aktiviteter. Det er vitalistiske forslag, som kun giver mening inden for et mekanistisk program.
Sammenlignende problemer varede ved i hele det attende og nittende århundrede. Selv om Berzelius var mekanistisk, når han stod over for fysiologien, syntes produktionen af organisk form at trodse den kemiske forklaring. Han foreslog derfor, at der fandtes en vital kraft, der adskilte sig fra uorganiske elementer og regulerede udviklingen. Charles Bonnet (1720-93) var på den anden side en entusiastisk fortaler for præformationismen. Han opdagede parthenogenese hos bladlusen og konkluderede, at den kvindelige kønscelle indeholdt fuldt ud præformede individer, selv om han tillod, at den ikke behøver at være i præcis den form, som den findes i den voksne organisme. Ud over dette så han ingen forklaring, idet han understregede, at den nuværende tilstand af fysisk viden ikke tillader nogen mekanisk forklaring på dannelsen af et dyr. Bonnet omfavnede ingen vitale kræfter og havde derfor brug for en eller anden oprindelig organisation.
I slutningen af det nittende århundrede dukkede analoge kontroverser op igen, om end omdannet og genstand for eksperimentel undersøgelse. Ved undersøgelsen af udvikling indledte Wilhelm Roux (1831-1924) en eksperimentel version af Entwicklungsmechanik til støtte for interne determinanter for udvikling. Han tilsluttede sig en “mosaik”-teori om udvikling, ifølge hvilken de arvelige determinanter er fordelt på en kvalitativt ujævn måde i det befrugtede æg. Når cellen deler sig, bliver dattercellerne genetisk differentieret, og disse forskelle forklarer differentieringen af organismer. I 1888 beskrev Roux eksperimenter, der skulle afprøve ideen om embryonernes selvdifferentiering. Ved den første spaltning i udviklingen af en frø ødelagde han en blastomere med en varm nål. I ca. 20 % af tilfældene fortsatte den resterende blastomere med at udvikle sig, og den udviklede sig til et halvt embryo. Han konkluderede, at blastomerer udvikler sig uafhængigt og primært afhænger af deres indre konstitution. Dette understøttede det synspunkt, at udviklingen blev styret af materiale, der successivt blev fordelt mellem organismens celler. Dette materiale, mente han, bestemte organismens vækst i en fuldt mekanisk form. I 1891 udførte Driesch, hvad der i første omgang syntes at være et meget lignende eksperiment, men med dramatisk forskellige resultater. Ved hjælp af søpindsvin adskilte han blastomerer på tocellestadiet. Hver blastomere udviklede sig til en mindre, men komplet blastula. Han så dette resultat som uforeneligt med Roux’ mekanistiske redegørelse og især som uforeneligt med tanken om, at celledelingen involverede en deling af den “kim”, der kontrollerer udviklingen. Da blastomererne har evnen til at udvikle sig til komplette organismer, kunne der ikke være tale om den form for intern differentiering og kontrol, som Roux havde observeret. Driesch søgte i første omgang eksterne epigenetiske faktorer til at forklare udviklingen. Han kom til at se udvikling som en reaktion fra en levende organisme snarere end som en mekanisk forudbestemt proces. Han benægtede ikke, at fysiske og kemiske processer manifesterer sig i udviklingen, men mente, at timingen af udviklingen kræver en særlig forklaring. Fysiske love lægger således begrænsninger på mulighederne, men lader det faktiske resultat være ubestemt. Sammenhængen blev ikke umiddelbart skabt, men Driesch blev til sidst ført til en teleologisk og vitalistisk opfattelse af udvikling, som han mente kunne forklare udviklingsmønstre.
