3 Kehitysbiologia
Kehitys oli ehkä suurin haaste mekanistille ja konteksti, jossa vitalismi säilytti vaikutuksensa voimakkaimmin. Kehitys alkaa erilaistumattomasta ja yksittäisestä munasolusta, ja sen tuloksena syntyy organismi, jolla on säännöllinen ja erilaistunut rakenne. Ongelmana on selittää, miten tämä säännöllinen erilaistuminen on mahdollista. Descartes puolusti epigeneettistä näkemystä alkionkehityksestä; Descartes ei kuitenkaan pystynyt selittämään, miten aineesta ja liikkeestä voi syntyä monimutkainen elävä organismi. Tämä sai Nicolas Malebranchen (1638-1715) kehittämään teorian alkion kautta tapahtuvasta esiytymisestä, jonka mukaan sukusolut sisältävät täysin muodostuneena organismin. Seitsemännellätoista vuosisadalla preformaatio tarjosi keinon sovittaa yhteen näkemys, jonka mukaan mekanistiset lait olivat riittämättömiä selityksiksi elävien organismien rakentumiselle järjestäytymättömästä aineesta. Organismin preeksistenssillä vältettiin myös mekanistisen epigeneesin ateistiset ja materialistiset seuraukset sallimalla, että kaikki organismit olivat Luojan esimuodostamia. Preformoituminen omaksuttiin laajalti 1700-luvun alkuun mennessä. Pierre-Louis Maupertuis (1698-1759), Comte de Buffon (1713-81) ja Needham ryhtyivät puolustamaan epigeneesiä vuosisadan puolivälissä haastamalla preformationismin. Kaikki kolme laajensivat käytettävissä olevien mekanismien valikoimaa niin, että ne sisälsivät myös vetovoimat. Kun Maupertuis joutui selittämään organisaation syntyä, hän osoitti älykkyyden ja muistin pienimmille eläville hiukkasille. Buffon ehdotti Needhamin kanssa tekemiensä kokeiden perusteella, että eliöiden kehitys riippui painovoiman ja magneettisen vetovoiman kaltaisista ”läpäisevistä voimista”. Needham päätteli, että oli olemassa ”vegetatiivinen voima”, joka oli kaiken elämän toiminnan lähde. Nämä ovat vitalistisia ehdotuksia, jotka ovat järkeviä vain mekanistisessa ohjelmassa.
Samankaltaisia ongelmia esiintyi koko kahdeksastoista ja yhdeksännentoista vuosisadan ajan. Vaikka Berzelius oli fysiologian kohdalla mekanistinen, orgaanisen muodon tuottaminen näytti uhmaavan kemiallista selitystä. Niinpä hän esitti, että oli olemassa elinvoima, joka erosi epäorgaanisista elementeistä ja sääteli kehitystä. Charles Bonnet (1720-93) oli puolestaan innokas preformationismin puolestapuhuja. Hän löysi parthenogeneesin kirvassa ja päätteli, että naaraan sukusolu sisälsi täysin valmiiksi muodostuneita yksilöitä, vaikka hän myönsi, että niiden ei tarvinnut olla täsmälleen samassa muodossa kuin aikuisessa organismissa. Tätä pidemmälle hän ei nähnyt selitystä ja korosti, että fysikaalisen tietämyksen nykytilanne ei salli mitään mekaanista selitystä eläimen muodostumiselle. Bonnet ei käsittänyt elinvoimia, ja siksi tarvittiin jokin alkuorganisaatio.
1900-luvun lopulla analogiset kiistat nousivat uudelleen esiin, tosin muuttuneina ja kokeellisen tutkimuksen kohteena. Kehitystä tutkiessaan Wilhelm Roux (1831-1924) aloitti kehitysmekaniikan kokeellisen version kehityksen sisäisten determinanttien puolesta. Hän omaksui ”mosaiikkiteorian”, jonka mukaan perintötekijät jakautuvat laadullisesti epätasaisesti hedelmöittyneessä munasolussa. Solun jakautuessa tytärsolut eroavat geneettisesti toisistaan, ja nämä erot selittävät eliöiden erilaistumisen. Vuonna 1888 Roux kuvasi kokeita, joiden tarkoituksena oli testata ajatusta alkion itsedifferentioitumisesta. Sammakon kehityksen ensimmäisessä halkomisvaiheessa hän tuhosi yhden blastomeerin kuumalla neulalla. Noin 20 prosentissa tapauksista jäljelle jäänyt blastomere jatkoi kehittymistään, ja siitä kehittyi puolikas alkio. Hän päätteli, että blastomeerit kehittyvät itsenäisesti ja riippuvat ensisijaisesti niiden sisäisestä rakenteesta. Tämä tuki näkemystä, jonka mukaan kehitystä ohjaa materiaali, joka jakautuu peräkkäin organismin solujen kesken. Tämä materiaali määritteli hänen mielestään organismin kasvun täysin mekaanisessa muodossa. Vuonna 1891 Driesch suoritti aluksi hyvin samankaltaiselta vaikuttavan kokeen, mutta dramaattisesti erilaisin tuloksin. Hän käytti merisiilejä ja erotti blastomeerit kahden solun vaiheessa. Kukin blastomeeri kehittyi pienemmäksi mutta täydelliseksi blastulaksi. Hän piti tätä tulosta epäjohdonmukaisena Rouxin mekanistisen selityksen kanssa ja erityisesti epäjohdonmukaisena sen ajatuksen kanssa, jonka mukaan solun jakautumiseen liittyy kehitystä ohjaavan ”sukusolun” jakautuminen. Koska blastomeereillä on kyky kehittyä kokonaisiksi organismeiksi, ei voi olla sellaista sisäistä erilaistumista ja kontrollia, jota Roux oli havainnut. Driesch etsi aluksi ulkoisia epigeneettisiä tekijöitä selittämään kehitystä. Hän alkoi nähdä kehityksen pikemminkin elävän organismin reaktiona kuin mekaanisesti ennalta määriteltynä prosessina. Hän ei kiistänyt, että fysikaaliset ja kemialliset prosessit ilmenevät kehityksessä, mutta katsoi, että kehityksen ajoitus vaatii jonkin erityisen selityksen. Fysikaaliset lait asettavat näin ollen rajoituksia mahdollisuuksille, mutta jättävät varsinaisen lopputuloksen määräämättömäksi. Yhteyksiä ei heti havaittu, mutta Driesch ajautui lopulta teleologiseen ja vitalistiseen näkemykseen kehityksestä, jonka hän uskoi voivan selittää kehitysmalleja.
