Гипотеза становится теорией

Если вы внимательно читаете мою книгу (в чем я не сомневаюсь), вам, вероятно, пришла в голову гениальная мысль: то, что я сейчас рассказал о хромосомах, как две капли воды похоже на поведение "выдуманных" Менделем "факторов" (которые мы теперь называем генами). А ведь действительно: и те и другие содержатся в клетке в двойном наборе. И как у Менделя в зародыш попадает от каждого из родителей по одному гену каждого сорта, точно так же и зигота получает по одной хромосоме каждого "сорта" с материнской и с отцовской стороны. Сходство столь велико, что вряд ли оно может быть случайным.

Да, это приходит в голову. Но когда выяснялись основные процессы, происходящие с хромосомами при нормальном клеточном делении, при делении половых клеток, при оплодотворении, о работе Менделя ничего не было известно. Она была опубликована, но в те годы ее никто не читал.

И произошла презанятнейшая вещь. Некоторые умные люди, не зная ничего о гипотезе Менделя, размышляли над странным поведением хромосом. Они видели, что в живых клетках существует сложный и очень точный механизм перераспределения вещества хромосом. Каждая клетка организма имеет одинаковое число хромосом. Потомки имеют то же самое число хромосом, причем ровно половину получают от отца, а половину от матери. Это не могло быть просто игрой природы: слишком дорогая игра! Очевидно, эти механизмы обеспечивают какую-то важнейшую функцию. И вот, ничего не зная о работах Менделя, ученые в конце прошлого века стали считать, что хромосомы играют очень важную роль в передаче наследственных признаков.

В пользу этого предположения говорили и другие факты. Давно, еще в донаучные времена, стало известно равноправие полов в наследственности. Дети бывают в равной степени похожи как на мать, так и на отца. Между тем яйцеклетки относятся к числу наиболее крупных клеток вообще. Ведь куриное яйцо - одна яйцеклетка! С другой стороны, сперматозоиды, наоборот, - одни из самых мелких клеток. У человека, например, женская половая клетка (яйцо) в восемьдесят тысяч раз больше мужской (сперматозоида). Еще большая разница у птиц. У курицы женская клетка больше мужской, страшно сказать... примерно в триллион раз! А у страуса?! Такая разница в размерах трудно вязалась с равноправием полов в наследственности.

Но когда ближе познакомились с внутренним строением клетки, то узнали, что объем ядер варьирует гораздо меньше объема клеток. А что касается объема хромосом, то он оказывается для клеток данного вида одинаковым. Не является ли это новым свидетельством в пользу того, что именно хромосомы состоят из "наследственного вещества" или, во всяком случае, содержат его?

Под влиянием этих, а также некоторых других фактов многие ученые, ровным счетом ничего не зная о гипотезе Менделя, все увереннее и увереннее стали говорить о важной роли хромосом в наследственности. Поэтому, как только были переоткрыты законы Менделя, обратили внимание на сходство в поведении гипотетических менделевских "задатков" и хромосом, которые и без того были "под подозрением".

Уже в 1902 году в американском журнале "Наука" появилась статья, озаглавленная "Менделевские законы наследственности и созревание половых клеток". Автором статьи был Э. Б. Вильсон, выпустивший в 1900 году уже вторым изданием свою капитальную книгу "Клетка в развитии и наследственности". Вильсон поставил точки над "и": гены находятся в хромосомах клеточного ядра. Поскольку хромосомы вели себя так, как должны были себя вести носители генов в соответствии с гипотезой Менделя, то последняя тем самым блестяще подтверждалась. "Безумная гипотеза" Менделя стала теорией. Родилась хромосомная теория наследственности.

Хромосомная теория наследственности создала материальную основу для развития генетики. Для дальнейшего развития теории это имело важнейшее значение. Теперь любые новые законы должны были удовлетворять тому, что известно о хромосомах. Умозрительным теориям наследственности, процветавшим в конце века, был положен конец.

Вначале все шло хорошо. Законы Менделя и хромосомная теория наследственности только подтверждались в опытах с разными признаками и с разными организмами. Но не все ученые были в восторге. Некоторые выдвигали возражения, на которые трудно было ответить. Пусть гены находятся в хромосомах, но почему же хромосом так мало? Организмы, в клетках которых больше сотни хромосом, - редкое исключение, чаще всего их два-три десятка. Чем же тогда объяснить такое обилие признаков?

Начали появляться факты, противоречащие теории. Иногда их находили самые горячие сторонники менделизма. Бэтсон, один из первых пропагандистов менделизма, подтвердивший справедливость законов Менделя для животного царства, экспериментировал также и на растениях. Он избрал классический горох. И вот на том же самом горохе он обнаружил резкое отклонение от третьего закона. Он скрестил растения с признаками "пурпурная окраска" и "прямой парус". И во втором поколении никакого независимого расщепления не получил: не было обнаружено ни одного растения, которое несло бы оба эти признака. Если же он с самого начала брал одного из родителей с обоими этими признаками, то они не хотели разъединяться. Во втором поколении получалось простое расщепление 1:3 - одно растение с пурпурной окраской и прямым парусом на три нормальных. Тут есть над чем поломать голову. Можно начать сомневаться и в справедливости законов Менделя и в реальности существования генов. И кое-кто сильно сомневался.

Одним из таких скептиков был профессор зоологии Колумбийского университета Томас Гент Морган. Ему уже перевалило за сорок, и он находился в том возрасте, в каком Мендель сделал свои открытия. Но в отличие от Менделя Морган был известным ученым. Правда, к генетике он не имел отношения: занимался экспериментальной эмбриологией. Особенную известность принесла ему монография о развитии яйца лягушки. Моргана настолько раздражали разговоры о реальности существования генов, которые вели вокруг него восторженные молодые люди, что он захотел приложить руки к решению этого вопроса. Для него, опытного и искусного экспериментатора, это вряд ли окажется трудной задачей.