Нелегкий путь

Признание истин, открытых Менделем, далось исследователям не сразу. Дорога науки о наследственности была похожа на ристалище перед легендарной Троей, только битва намного затянулась. Даже первая книга-"Менделевские принципы наследственности", опубликованная в 1902 году в Англии и принадлежавшая перу Вильяма Бэтсона, имела подзаголовок: "В защиту".

Долгое время в курсах по наследственности ботаники и зоологи больше внимания уделяли критике менделизма, чем изложению самого учения. Так было во многих странах мира. Так было и в России. Особенно много сомнений высказывалось по поводу расщепления признаков у гибридов первого поколения с вероятностью 3:1.

Тысячи экспериментов на животных и растениях, необозримый размах исследований первых десятилетий XX века принесли учению Менделя признание. Великий русский физиолог И. П. Павлов в 1935 году сказал: "Жизнь требует всемерного использования открытых Менделем законов наследственности. Генетические истины достаточно изучены для того, чтобы интенсивно начать их практически применять. Воплощение в жизнь научной истины в законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя".

Но признание менделизма не было всеобщим. Проблема наследования благоприобретенных признаков - вот что стало еще одним яблоком раздора.

Впервые эту проблему представил на суд науки французский ученый Жан Батист Ламарк. В 1809 году он написал книгу "Философия зоологии", в которой показал изумленному взору современников величественную картину эволюции живой материи и сделал первую попытку уловить ее законы. Ламарк утверждал, что их два.

Первый закон: органы животных развиваются под влиянием упражнения и атрофируются, когда его нет. Растения изменяются под прямым влиянием внешней среды.

Второй закон: благоприобретенные признаки наследуются. А раз так, то движущая сила эволюции - прямое наследуемое приспособление организмов к факторам среды.

Для своего времени это была очень прогрессивная теория. Число сторонников Ламарка быстро росло. В XIX веке его горячими почитателями стали такие серьезные ученые, как английский философ и социолог Спенсер, русский биолог, профессор Московского университета К. Ф. Рулье и другие.

Теория превосходно объясняла и то, почему у речного лютика встречаются две формы (в зависимости от того, растет ли он на берегу или в воде), и то, почему береговые птицы, питающиеся рыбой (цапли, например), имеют длинную шею и т. д.

Биология могла выдвинуть против ламаркизма только одно возражение: это учение далеко не во всем соответствовало истине. После открытия Чарльзом Дарвином законов естественного отбора и выхода в свет трудов немецкого исследователя Августа Вейсмана здание, построенное ламаркизмом, стало шататься в своем основании. Особой критике подверглась идеалистическая часть учения: влияние усилий воли, чувства и т. п. на процесс образования видов.

Ключ, раскрывший тайну развития жизни, Дарвин отыскал в простом и великом принципе. От каждого существа на земле рождается потомков намного больше, чем их может выжить в сложных условиях. Путевку в жизнь добывает сильнейший - тот, кто случайно получил то или иное преимущество. Если дети победителя унаследуют это новое качество, им тоже обеспечено счастье побед. Суровые условия отбирают лучших из лучших столько раз, сколько поколений принимало участие в эволюции вида. По сути дела все сегодняшние обитатели планеты - это победители в состязаниях, длившихся миллиарды лет. Именно потому они столь удивительным образом приспособлены к условиям жизни!

Итак, случайное изменение наследственного вещества родителя (мутация) передается потомкам. Новый признак, если он хотя бы незначительно увеличивает шанс на победу, не пропадет - его подхватит и закрепит естественный отбор. Внешней среде дарвинизм отводил только роль сортировщика скачкообразных изменений в наследственном веществе животных и растений.

Многим исследователям казалось, что опровергнуть теорию Дарвина не составит большого труда. Но вскоре они убедились в противном: ученый с удивительной четкостью и простотой отвергал все контрдоводы. Дарвинская теория эволюции год от года завоевывала себе сторонников.

И все-таки... Все-таки в рассуждениях Дарвина было одно узкое место. Его неожиданно нашел соотечественник Дарвина - некий Флеминг Дженкинс. В "Северном Британском Обозрении" он опубликовал небольшую заметку, в которой корректно, но вполне решительно атаковал именно этот слабый пункт теории эволюции.

Предположим, что Дарвин прав, так примерно писал Дженкинс, и организм случайно получит от родителей какой-либо полезный признак. Но ведь он получит его один. У менее счастливых его сородичей этого признака не будет! Счастливчик волей-неволей вступит в брак с подругой, которая, в отличие от него, не имеет никаких преимуществ. Возникает вопрос - какое потомство родится от такого брака?

Если при оплодотворении наследственное вещество родителей перемешивается, то первое поколение, рассуждал далее Дженкинс, получит полезный признак счастливого родителя, разбавленный вдвое, внуки - уже в четыре раза, правнуки - в восемь и т. д. Словом, не пройдет и нескольких поколений, как признак начисто исчезнет. О какой эволюции, скажите на милость, в таком случае может идти речь? Если признать теорию Дарвина, то эволюции нет, а раз она все-таки есть, то Дарвин не прав - полезные признаки возникают сразу у множества индивидов под влиянием внешней среды, и только потому, что они возникли у множества, сохраняются в потомстве.

Удар попал в цель. Дарвин, сколько ни искал, не смог найти убедительных доводов против, казалось бы, простых расчетов Дженкинса.

Пришлось, как это ни было больно, ибо Дарвин чувствовал интуитивно свою правоту, менять позицию. В новом издании "Происхождения видов" ученый признал влияние прямого воздействия внешней среды на наследственность организмов и несколько ограничил роль естественного отбора. Но до последних дней жизни Дарвин еще надеялся найти выход из тупика.

Между тем решение уже существовало. В далекой Моравии никому не известный Мендель с большой убедительностью показал: в оплодотворенной клетке наследственное вещество не смешивается, как думал Дженкинс. Новый признак, возникший от изменения в наследственном веществе, не может раствориться и исчезнуть у потомства. Признаки переходят из поколения в поколение целиком!

Однако тогда очевидная связь между дарвинизмом и менделизмом осталась незамеченной, и долгие годы "кошмар Дженкинса" довлел над истиной, оставляя лазейки для последователей Ламарка.

Со вторым рождением менделизма связано и второе рождение дарвинизма, - учение Менделя восстановило первую редакцию "Происхождения видов". Четкое экспериментальное и математическое обоснование этому было сделано генетиками русской школы и, в частности, талантливейшим ученым Сергеем Сергеевичем Четвериковым. Он доказал, что если новая мутация в наследственном веществе как-то увеличивает шансы организма в битве за. жизнь - признак не исчезнет, его подхватит и сохранит естественный отбор. Современные генетика и эволюция полностью подтвердили все выкладки Четверикова: путь к изменению наследственности лежит через преобразование наследственного вещества, заключенного в хромосомах. Признак наследуется лишь в том случае, если он связан с наследственным веществом, с его молекулярной структурой.

То, что именно в России были проведены эти решающие исследования, не случайно. В России генетическая школа была одной из самых сильных. В России жил и работал такой выдающийся генетик-энтузиаст, как Николай Иванович Вавилов, чьи работы по селекции и генетике полезных растений заслужили мировое признание и полностью сохранили свое значение до настоящего времени. Зоотехник Павел Николаевич Кулешов первый познакомил русских животноводов с открытиями Менделя. Юрий Александрович Филипченко, профессор Петербургского университета, в 1914 году прочитал первый в России курс генетики. Нельзя не упомянуть Николая Константиновича Кольцова, который воспитал целую плеяду ныне всеми признанных ученых и в своих глубоких обобщениях предвосхитил идеи молекулярной генетики сегодняшнего дня. Основатель метода отдаленной гибридизации у плодовых деревьев Иван Владимирович Мичурин первым указал на проявление свойства доминантности и создал теорию воспитания гибридов.

Большой вклад в изучение законов наследственности внесли Михаил Федорович Иванов, Георгий Дмитриевич Карпеченко, Александр Сергеевич Серебровский и многие-многие другие.

Нельзя понять содержание и смысл работы генетиков, если не запастись багажом систематизированных знаний, как нельзя подняться по лестнице, минуя ее первые ступеньки. Такой первой ступенькой для нас будет знакомство со строением и жизнью клетки.