Судьба белой вороны

"Искать иголку в стоге сена" - эту задачу приводят в качестве примера почти безнадежной. Но есть и более безнадежные. Найдите каплю. чернил в Атлантическом океане. Да что там в океане, в простом ведре. Пустите в ведро каплю чернил, а потом выньте ее обратно.

Вряд ли кто-нибудь станет пытаться искать эту каплю даже в стакане, потому что ее там попросту нет: она растворилась. Что же касается иголки в стоге сена, то хотя ее и трудно отыскать, но она там есть и всегда будет, пока ее не найдут. Тут уж дело случая. Вряд ли вы ее найдете, если будете искать. Но если ляжете спать в это сено, то вполне возможно, что она вонзится вам в правый бок.

Мы снова возвращаемся к "парадоксу Дженкина". Не решив его, дарвинизм не мог идти дальше, а решить этот парадокс способна была только генетика. Вот с чего следовало бы начинать "сватовство". Решение этого парадокса, а не гипотеза "присутствия - отсутствия": вот что могло бы явиться основой "брака по любви" между дарвинизмом и генетикой.

С этого следовало бы и начинать - сказали мы. Но кое-кто именно с этого и начал. Однако не генетики и не дарвинисты. Как автором "парадокса Дженкина" оказался не" биолог, точно так же и разрешил его не биолог.

Среди многих тысяч черных ворон появилась белая. Что это - капля в море или иголка в стоге сена? Конечно, не капля в море. Белая ворона так и останется вороной и будет таковой, пока не сдохнет. А трудно или нет найти ее среди тысяч черных товарок - это уже другой вопрос, который нас сейчас не интересует. Важно, что белые вороны среди черных не растворяются. Но что станет с белой вороной после ее смерти? Вернее, не с самой вороной, а с наследством. Белая окраска - наследственный признак, причем признак рецессивный. Одинокая белая ворона вступит в брак с черным самцом - больше не с кем - и принесет черных воронят. Правда, черные они только внешне, каждый из них наряду с доминантным геном черной окраски несет в скрытом виде мутацию белой окраски. Что будет с этими генами в дальнейших поколениях?

Вот вопрос, который мы должны рассмотреть. Снова встает дилемма: капля или иголка. Во времена Дарвина и Дженкина на наследственность смотрели как на "смешение кровей". В этом случае наследственный задаток белой окраски действительно нужно было рассматривать как каплю в море. И если бы на самом деле было так, приходилось бы только удивляться, почему на Земле существуют разные виды животных и растений, почему, наконец, существуем мы сами.

Но Мендель доказал, что наследственные задатки не капли жидкости, что они ведут себя как неделимые частицы. Теперь мы их называем генами. В таком случае ген белой окраски уже не капля в море, а иголка в стоге сена. Ну и что? Да если честно признаться, ничего! Даже в случае представления о корпускулярной природе наследственности трудно сказать, какое значение отдельные случайные изменения могут иметь для эволюции. Так просто этого не скажешь. Чтобы ответить, нужны точные расчеты.

Вопросом о судьбе наследственных изменений в природной популяции - сообществе живых организмов - кое-кто заинтересовался вскоре после переоткрытия законов Менделя, в первые годы нашего века. Этими людьми были математики.

В 1904 году известный английский математик Карл Пирсон опубликовал в "Трудах философского общества" статью под достаточно "мутным" названием - "Об обобщенной теории альтернативной изменчивости, в частности в отношении к менделевским законам". Содержание ее было еще более мутным (конечно, для биологов), так как статья была в основном математической. Мало кто из биологов обратил на нее внимание, а если кто-нибудь и брал в руки, то готов биться об заклад, до конца в этой статье так и не разобрался. А разобраться стоило!

Спустя четыре года другой математик, Г. Харди, напечатал в американском журнале "Наука" коротенькую статейку: "Менделевские соотношения в смешанной популяции". Она оказалась более понятной, и кое-кто из генетиков сразу же обратил на нее внимание. В этой небольшой работе наконец-то разрешался "парадокс Дженкина", причем разрешался совершенно точно, ведь работа была математическая. Что же сделал Харди?

Он открыл и доказал закон равновесия при свободном скрещивании, который во всем мире называют "законом Харди". Закон этот определяет условия, при которых соотношение гомозиготных и гетерозиготных индивидуумов остается в условиях свободного скрещивания постоянным. Если вернуться к примеру с потомками белой и черной вороны, это означает, что гены белой окраски могут сохраняться в сообществе черных ворон в течение бесконечно долгого времени. Больше того, относительная численность носителей скрытой белизны может оставаться при этом постоянной.

Кроме того, Харди повторил выводы Пирсона. В работе Пирсона они были сформулированы в столь отвлеченной форме, что ни до кого не дошли. Харди выразил их более понятно. Этот второй закон, который называют законом Пирсона, имеет прямую связь с законом Харди. Это закон стабилизирующего скрещивания. Согласно закону Пирсона в условиях свободного скрещивания равновесие в сообществе устанавливается после первого же скрещивания независимо от исходного соотношения гомозиготных и гетерозиготных особей.

Результаты, полученные Пирсоном и Харди, звучат несколько парадоксально. Но спорить с ними не приходится. Они - прямое математическое следствие из законов Менделя. Если справедливы законы Менделя, справедливы и эти законы. А справедливость менделевских законов доказана.

Больше ничего Харди не сделал. Он рассматривал свободно скрещивающуюся "идеальную популяцию" бесконечных размеров, в которой не возникают мутации и на которую не действует естественный отбор. Если бы последнее он учел, тогда ход эволюционного процесса был бы объяснен с точки зрения законов генетики. Но Харди этого и не мог сделать: не только потому, что не был биологом, но и потому, что генетика для этого еще не созрела. Ведь вопрос о возникновении мутаций и об их природе в то время был еще далеко не ясен.

Не прояснился он и к середине 20-х годов. В том, что мутации возникают у всех живых организмов, никто уже не сомневался. Достаточно одной дрозофилы. В чистых культурах этой мушки было обнаружено уже около 400 мутаций. И каждая подробно исследована, доказан наследственный характер изменения, в большинстве случаев выяснено, с каким участком и какой хромосомы связана данная мутация.

Работали не только с дрозофилой. И у всех достаточно хорошо изученных видов, будь-то экспериментальные объекты, особенно удобные для опытов, или культурные животные и растения, наблюдались мутации. Их не только находили, они возникали и вновь.

Но природа мутационного процесса оставалась загадочной. Среди многих биологов, в том числе и генетиков, в те времена было распространено мнение, что возникновение мутаций - результат одомашнивания или влияния лабораторных условий. То, что наблюдается в лаборатории, не обязательно должно происходить и в природе. Опровергнуть это ходячее мнение было очень трудно. Ведь чтобы подвергнуть организмы генетическому анализу, их нужно исследовать в лабораторных условиях, то есть в тех самых условиях, которые так смущают скептиков.

Допустим, мы докажем, что в природе действительно существуют мутации. А как доказать, что это мутации в истинном смысле слова, что. они не произошли лишь в результате перекомбинации давно существующих генов, как это утверждал Лотси?

А если мы даже и докажем, что природное наследственное изменение не есть результат перекомбинации, что оно действительно связано с изменением определенного места определенной хромосомы, то тогда нам могут возразить последователи Бэтсона, разделяющие теорию "присутствия - отсутствия". Как доказать, что это изменение гена, а не его разрушение?

Трудное создалось положение, что и говорить. После работ Пирсона и Харди стало ясно, что для дальнейшего развития эволюционного учения необходимо осмыслить с точки зрения дарвинизма выводы и факты современной генетики. Было бы неправильно утверждать, что никто не развивал идей Харди. Решались отдельные частные вопросы, серьезно разрабатывались методы селекции домашних животных. Но широких обобщений, столь необходимых для развития дарвинизма, все еще приходилось ждать.