Правда и ложь в истории великих открытий
Шрифт:
Далее Мендель пояснял, как «возникает компромисс» между «элементами обеих клеток». И здесь, лишь в единственном абзаце рассуждая об элементах наследственности, он ни разу не заикнулся ни об их количестве, ни об универсальности генных пар в соматических клетках. Везде, где в его работах имеются ссылки на расщепление, речь идет об особых случаях гибридов и их несовпадающих элементах. Это становится ясно из следующего абзаца: «В образовании этих [зародышевых] клеток [гибрида] все элементы участвуют в совершенно свободном и равном объединении, в котором не участвуют лишь взаимоисключающие, несхожие элементы». Совершенно ясно, что для Менделя гибрид был атипичным, поскольку его составляющие взаимоотталкивались в момент возникновения половых клеток. В построениях Менделя чистые сорта не обладали таким сложным механизмом, поэтому понятие расщепления на них не распространялось.
Пусть это не будет критикой Менделя, но Олби прав, когда говорит, что Менделя нельзя называть менделистом в современном значении этого слова. Чтобы стать менделистом, Менделю не хватило доказательств, на поиск которых впоследствии ушли целые десятилетия. Если бы Мендель в 1865 году представил свои данные как убедительное доказательство аллельной наследственности, это было бы голословным утверждением, а не настоящей наукой.
Примерно такие же возражения может вызвать и утверждение о том, что в работах Менделя можно найти «его» закон о независимом наследовании. Как мы уже убедились, в современной генетике смысл этого закона заключается в следующем: вхождение или невхождение какого-то одного гена в гамету никак не определяет то, какой другой член другой пары генов войдет в нее; единственное, что можно утверждать наверняка, это то, что партнер по бывшей генной паре войти в гамету не может.
Не имея представления о генных парах, Мендель никак не мог сформулировать этот закон. Возможно, теперь стало ясно, что главная заслуга Менделя в том, что он, осуществив огромную программу скрещивания гибридов, учитывая целый спектр различных характеристик, доминантных и рецессивных, записал в табличной форме внешние результаты скрещивания, которые как раз и позволили другим сформулировать этот закон, а ему — сформулировать то, что он назвал законом комбинации различающихся признаков. Обратите внимание — он и здесь говорит не об элементах, а о признаках. Всё, что ему удалось обнаружить, он сам относил только к гибридам. Он полагал, что «гибриды производят яйцеклетки и клетки пыльцы, которые в равном количестве представляют все постоянные формы, возникающие как результат комбинации признаков в процессе оплодотворения».
Здесь он говорит вот о чем: когда он скрещивал гибриды, обладающие двумя конкурирующими вариантами, скажем, окраски цветков и семян, гладкости семян или высоты растений, он получал практически равные количества всех возможных сочетаний — почти столько высоких растений, растений с красными цветами, с зелеными и сморщенными семенами, сколько и низких растений, растений с белыми цветами, с желтыми и гладкими семенами, и т. п. Для нас совершенно очевидно, почему это происходит. Если любой ген может войти в гамету, подчиняясь закону случая, то статистическая неизбежность такова, что при достаточно большом количестве гамет все комбинации будут реализовываться практически в равных количествах.
Однако главное заключается в том, что интуиция подсказала Менделю, почему это происходит. Пусть у него было необходимое количество сведений для того, чтобы его интуиция сработала, но с той же вероятностью она могла бы и не сработать, и Мендель так бы и не сформулировал основополагающие принципы. Однако его научная дисциплинированность и его высокий интеллект позволили ему понять, что частотное распределение различных гибридов само по себе заслуживает изучения, и именно поэтому он заслуживает нашей благодарности и восхищения. Однако всего этого недостаточно, чтобы приписывать ему формулирование идеи, которая никак не могла возникнуть при его жизни.
Здесь полезно подвести некоторые итоги. Первое: когда Мендель говорил о парных признаках, он не пытался составить из них аллельные пары. Это ясно из того, что он указывал на парные признаки, а не на парные элементы. Второе: он считал, что гибриды — это особый случай, который противоречит законам природы. Третье: полагая, что процесс расщепления признаков имеет место, когда образуются половые клетки, тем не менее он считал, что расщепление обязательно только в случае с гибридами, когда происходит неестественное объединение «различающихся» элементов. Чистые сорта не пользуются этим процессом, поскольку их «генетика» считается простой. Наконец, необходимо подчеркнуть, что все это вполне согласуется с тем, что Мендель интересовался теорией «увеличения числа видов путем гибридизации», а не наследственностью как таковой.
Менделевские соотношения — это та область, которая должна была восхитить современников Менделя, по крайней мере, у нас есть все основания так думать. Мендель не только обнаружил внешне проявляющееся соотношение признаков 3:1, но и разбил на подразделы те 75 % растений, у которых проявляются доминантные признаки. Как он точно заметил:
Соотношение 3:1… превращается во всех экспериментах в соотношение 2:1:1, если доминантный признак нужно дифференцировать по его значимости как признак гибрида или родительский признак. Поскольку первое поколение возникает непосредственно из семян гибрида, то совершенно ясно, что гибриды образуют семена, имеющие один из двух дифференцирующих признаков, и половина из них снова дает гибридную форму, тогда как вторая половина дает константную линию и приобретает доминантные или рецессивные признаки в равных количествах.
В 60-е годы XIX века соотношение 3:1 возникает не впервые. Сам Чарльз Дарвин записал соотношение 2,38:1 при попытке вырастить два различных сорта львиного зева. Однако он не смог придать определенного смысла этому повторяющемуся соотношению. Мендель, посвятив несколько лет опытам с одним-единственным видом и рассматривая всего несколько признаков, многократно сталкивался с соотношением 1:2:1 и не мог не отметить его значение. Без сомнения, это тщательно записанное статистическое распределение стало большим подарком для ученых XX века. Но даже этого мало, чтобы отвести Менделю основополагающую роль в становлении современной генетики.
Нам остается только догадываться, почему в 1865 году его открытие не было оценено по достоинству. Что это — глупость современников, фанатизм или их презрение к священнику и неверие в то, что он мог открыть что-нибудь путное? Ни то, ни другое, ни третье. Недостаток изучения всего одного вида заключается в том, что полученные результаты трудно распространить на весь растительный и животный мир. Природа полна разнообразия, и Мендель наверняка думал, что перед ним — всего лишь один, особый случай наследственности. С позиции классификации горох можно было рассматривать как утконоса с садовой делянки, т. е. как нечто скорее атипичное, чем наоборот. Менделя, вероятно, укрепили в этом ложном выводе результаты, которые он получил при скрещивании фасоли и которые он докладывал в том же 1865 году. Мендель сначала объяснял, какие прекрасные четкие результаты дает горох:
Известно, что у гороха характеристики цветка и цвет семени остаются неизменными в первом и втором поколении и новое поколение гибридов обладает исключительно одним или другим родительским признаком.
А вот у фасоли все не так, поведал он своим слушателям в Брно: во всех случаях, кроме одного, «у растений появились цветки разных оттенков — от пурпурно-красного до светло-красного… [И] цвет покрытия семян менялся так же, как и цвет цветов». Фасоль не дала Менделю такое точное соотношение 1:2:1, на которое он надеялся. Поэтому его аудитория, если и была поначалу впечатлена результатами исследований гороха, к этому моменту уже наверняка потеряла к докладу всякий интерес.