Введение

Наследственность - воспроизведение у потомства признаков предков - представляет собой одно из наиболее удивительных и существенных свойств всех живых организмов - от вирусов и бактерий до высших растений, животных и человека. Наука о наследственности генетика (от греч. генезис - рождение, происхождение) показала, что наследственность обусловлена передачей потомкам генетической (наследственной) информации о всех (видовых и индивидуальных) свойствах данного организма. Одним из замечательных свойств наследственности является ее консервативность, т. е. сохранение наследственных особенностей на протяжении многих поколений. Так, сходство предков и их потомков может сохраняться миллионы лет. Примерами тому могут служить так называемые живые ископаемые - практически не изменившиеся в течение длительной эволюции акариформные клещи, предки которых обнаружены в среднедевонских отложениях; современные скорпионы сохранили множество сходных черт с силурийскими эвриптеридами и палеозойскими, наземными скорпионами, первыми животными - обитателями суши.

Некоторые наследственные признаки человека проявляются длительное время. Так, например, синдактилия - сращение двух, а иногда и более пальцев (см. главу VII, § 4) - была прослежена в Англии более чем на 14 поколениях графа Шрюсбери (родился в конце 14 века). Выдающаяся вперед, уродливая габсбургская челюсть (см. главу VII, § 4) наблюдалась у ряда поколении австрийского императорского дома Габсбургов. Особой формы нос Бурбонов сохранился у герцога Немурского, несмотря на то что в его "жилах" течет всего ¹/₁₂₈ часть "крови" Генриха IV (Бурбона).

Другим замечательным свойством наследственности является ее изменчивость. Одних лишь животных, населяющих Землю, насчитывается свыше трех миллионов видов. Если учесть многочисленные разновидности, а также породы домашних животных, сорта культурных растений и существующую индивидуальную изменчивость, станет понятен грандиозный объем этого явления. Изменчивость может затрагивать разные части тела, различные органы и даже клетки.

Изменчивость можно проследить на многочисленных примерах.

Так, в пределах одного вида Homo sapiens (численность которого, по данным ООН, в 1974 г. составляла 3,9 млрд. человек) каждый индивидуум (не принимая во внимание расовые, национальные или социальные особенности) является генетически индивидуальным и отличается от других индивидуумов морфологически и физиологически, например чувствительностью к влияниям агента внешней среды (иммунологические свойства), большей или меньшей восприимчивостью к инфекционным или неинфекционным заболеваниям. Эти отличия распространяются и на психологию личности, на наличие той или иной степени одаренности.

Консерватизм наследственности и ее изменчивость неразрывно связаны друг с другом и в значительной мере определяют возможность процесса эволюции.

Флора и фауна нашей планеты очень многообразна, и в процессе эволюции это многообразие возрастает. Предметом генетики - относительно молодой (едва вступившая в свое второе столетие) биологической дисциплины - является изучение наследственности и ее изменчивости.

Важнейшим понятием современной генетики является ген, основная единица наследственности. Гены, материально воплощенные в веществе наследственности - дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК), определяют все наследственные особенности состава, строения и свойств данной особи, проявляющиеся у нее в процессе индивидуального развития (онтогенеза)^*.

^* (У некоторых вирусов наследственным веществом является рибонуклеиновая кислота (РНК).)

Специфическая способность передавать наследственную информацию от поколения к поколению основана на способности молекул нуклеиновых кислот к самовоспроизведению - самокопированию по матричному принципу.

Структурный ген представляет собой участок молекулы ДНК. У простейших организмов (прокариотов) - вирусов, бактерий и синезеленых водорослей - эти участки располагаются в одной гигантской молекуле ДНК. У высших организмов (эукариотов) - животных, растений и грибов - много гигантских молекул ДНК в составе хромосом клеточного ядра, в каждой из которых находятся структурные гены.

Раскрыв тайны строения ядра атома, современное естествознание стоит перед еще более грандиозной задачей - познать тайну клетки и ее ядра (следовательно, и генов), что сулит человечеству неисчерпаемые возможности.

Современная генетика, созданная трудами многочисленных ученых разных стран мира, представляет собой науку глубоко материалистическую. Основанная на изучении дискретных наследственных структур - генов, генетика вносит фундаментальный естественнонаучный принцип дискретности в биологические науки. Уже сейчас достигнутые успехи в изучении молекулярно-генетического уровня организации жизни выдвигают генетику в разряд точных наук. Все это свидетельствует о совершенно особом месте и роли генетики среди остальных направлений биологии. Широкие перспективы открываются и перед тем разделом генетики, который связан с изучением человека - антропогенетикой. Раннее распознавание и лечение ряда тяжелых заболеваний, медико-генетическая служба, ведущая к сохранению и укреплению наследственного здоровья, а в будущем и генетическая "инженерия" - таковы лишь некоторые из сфер действия медицинской генетики. Многочисленные примеры из этих и других областей медицинской генетики читатель найдет в последующих главах этой книги.

Среди других естественных наук генетика занимает совершенно особое место. Она играет значительную роль для понимания биологии в целом, для медицины, сельскохозяйственной практики и для важнейшей и актуальной проблемы - охраны окружающей среды.