3 Fejlődésbiológia
A mechanista számára talán a legnagyobb kihívást a fejlődés jelentette, és az a kontextus, amelyben a vitalizmus a legerősebben megőrizte befolyását. A fejlődés egy differenciálatlan és egyedi petesejtből kiindulva szabályos és differenciált felépítésű szervezetet eredményez. A probléma az, hogy megmagyarázzuk, hogyan lehetséges ez a szabályos differenciálódás. Descartes az embrionális fejlődés epigenetikus szemléletét védte; Descartes azonban nem tudta megmagyarázni, hogyan keletkezhet anyagból és mozgásból összetett élő szervezet. Ez késztette Nicolas Malebranche-t (1638-1715) arra, hogy kidolgozza az emboitement általi preformáció elméletét, amely szerint az ivarsejtek teljesen kialakulva tartalmazzák a szervezetet. A XVII. században a preformáció módot kínált annak a nézetnek a befogadására, hogy a mechanisztikus törvények elégtelenek az élő szervezetek szervetlen anyagból való felépülésének magyarázataként. A szervezet preegzisztenciája elkerülte a mechanisztikus epigenezis ateista és materialista következményeit is, mivel lehetővé tette, hogy minden szervezetet a teremtő előformált. A preformáció a tizennyolcadik század elejére széles körben elfogadottá vált. Pierre-Louis Maupertuis (1698-1759), Buffon gróf (1713-81) és Needham a század közepén vette védelmébe az epigenezist, megkérdőjelezve a preformációt. Mindhárman kiterjesztették a rendelkezésre álló mechanizmusok körét a vonzó erőkre. A szervezet kialakulásának magyarázatával szembesülve Maupertuis a legkisebb élő részecskéknek tulajdonított intelligenciát és memóriát. Buffon a Needhammel együtt végzett kísérletek alapján azt javasolta, hogy a szervezetek fejlődése a gravitációhoz és a mágneses vonzáshoz hasonló “átható erőktől” függ. Needham arra a következtetésre jutott, hogy létezik egy “vegetatív erő”, amely az élet minden tevékenységének forrása. Ezek vitalista javaslatok, amelyeknek csak egy mechanisztikus programon belül van értelmük.
A tizennyolcadik és tizenkilencedik században is hasonló problémák maradtak fenn. Bár Berzelius mechanista volt, amikor a fiziológiával szembesült, úgy tűnt, hogy a szerves formák keletkezése ellenáll a kémiai magyarázatnak. Ezért azt sugallta, hogy létezik egy, a szervetlen elemektől eltérő, a fejlődést szabályozó életerő. Charles Bonnet (1720-93) a másik oldalon a preformizmus lelkes bajnoka volt. A levéltetűben felfedezte a parthenogenezist, és arra a következtetésre jutott, hogy a nőstény csírasejt teljes egészében preformált egyedeket tartalmaz, bár megengedte, hogy ennek nem kell pontosan abban a formában lennie, amelyben a kifejlett szervezetben létezik. Ezen túlmenően nem látott magyarázatot, hangsúlyozva, hogy a fizikai ismeretek jelenlegi állása nem teszi lehetővé az állat kialakulásának mechanikus magyarázatát. Bonnet nem fogadta el az életerőket, ezért valamilyen ősszervezetre volt szüksége.
A tizenkilencedik század végén analóg viták újra felbukkantak, bár átalakulva és kísérleti vizsgálatok tárgyát képezve. A fejlődés vizsgálatában Wilhelm Roux (1831-1924) az Entwicklungsmechanik kísérleti változatát kezdeményezte a fejlődés belső meghatározóinak támogatására. A fejlődés “mozaikos” elméletét vallotta, amely szerint az örökletes meghatározó tényezők minőségileg egyenlőtlenül oszlanak el a megtermékenyített petesejtben. A sejt osztódása során a leánysejtek genetikailag differenciálódnak, és ezek a különbségek magyarázzák a szervezetek differenciálódását. 1888-ban Roux olyan kísérleteket írt le, amelyek célja az embrionális öndifferenciálódás gondolatának tesztelése volt. A béka fejlődésének első hasadásakor egy forró tűvel elpusztított egy blasztomert. Az esetek mintegy 20 százalékában a megmaradt blasztomer tovább fejlődött, és fél embrióvá fejlődött. Arra a következtetésre jutott, hogy a blasztomerek egymástól függetlenül fejlődnek, elsősorban belső felépítésüktől függően. Ez alátámasztotta azt a nézetet, hogy a fejlődést a szervezet sejtjei között egymás után felosztott anyag irányítja. Úgy gondolta, hogy ez az anyag határozza meg a szervezet növekedését teljesen mechanikus formában. 1891-ben Driesch egy elsőre nagyon hasonlónak tűnő kísérletet végzett, de drámaian eltérő eredményekkel. Tengeri sünök felhasználásával a blasztomereket a kétsejtes stádiumban választotta szét. Minden egyes blasztoméra egy kisebb, de teljes blasztulává fejlődött. Úgy látta, hogy ez az eredmény nem áll összhangban Roux mechanisztikus beszámolójával, és különösen nem áll összhangban azzal az elképzeléssel, hogy a sejtosztódás a fejlődést irányító “csíra” osztódásával jár. Mivel a blasztomerek képesek teljes organizmussá fejlődni, nem történhetett meg az a fajta belső differenciálódás és kontroll, amit Roux megfigyelt. Driesch kezdetben külső epigenetikai tényezőket keresett a fejlődés magyarázatára. Arra jutott, hogy a fejlődést inkább az élő szervezet válaszának tekinti, mint mechanikusan előre meghatározott folyamatnak. Nem tagadta, hogy a fejlődésben fizikai és kémiai folyamatok nyilvánulnak meg, de úgy vélte, hogy a fejlődés időzítése valamilyen speciális magyarázatot igényel. A fizikai törvények tehát korlátokat szabnak a lehetőségeknek, de a tényleges eredményt aluldetermináltan hagyják. Az összefüggéseket nem sikerült azonnal felismerni, de Driesch végül a fejlődés teleologikus és vitalista felfogásához jutott el, amely szerinte magyarázatot adhat a fejlődési mintázatokra.
