Яблони на Марсе
Шрифт:
В начале XX века открытие Мишера было прочно забыто. В те времена у всех биологов на устах вертелось совсем другое имя — Грегор Мендель.
Мендель (1822–1884), сын бедного силезского крестьянина, вынужден был поступить послушником в августинский монастырь святого Фомы города Брюнна, ныне Брно, в Чехословакии. Был посвящен в священники, мирское имя Иоганн он поменял на церковное Грегор, но никаких церковных обязанностей не исполнял, а занимался преподаванием. Был в разное время учителем математики и греческого языка, позже физики и естественной истории, ставил опыты по скрещиванию растений. (В прошлом веке в
Менделя интересовали две далекие друг от друга дисциплины — математика и ботаника. Ему нравилось возиться с растениями в монастырском саду — крохотном, 7 на 35 метров, под окнами своей кельи, ибо с детства приобрел практические навыки в садоводстве. Восемь лет неторопливо и тщательно этот странный монах проводил загадочные опыты — скрещивал различные сорта гороха и терпеливо фиксировал результаты, подвергая их математической обработке. В 1865 году итоги работы были доложены в Брюннском обществе естествоиспытателей и в 1866-м опубликованы (труд назывался «Опыты над растительными гибридами») в «Записках» того же общества.
Злые языки утверждают, что издатели поместили работу Менделя в сборник только потому, что более интересных материалов тогда не нашлось, но не будь этой публикации, Мендель не стал бы всемирно известным исследователем, отцом учения о наследственности. Однако тогда печатное детище Менделя не вызвало никакого отклика в научном мире. Известно, что труды общества естествоиспытателей в Брно со статьей Менделя были разосланы в 120 научных библиотек мира, сам Мендель дополнительно распространил 40 оттисков. Не было ни дискуссий, ни просто вопросов к творцу новой науки.
Чувствуя всю шаткость своего положения никому не известного любителя, Мендель решил обратиться к светилам тогдашней ботаники. Его выбор пал на Карла Вильгельма Негели (1817–1891), ибо Негели был одним из первых, кто пытался применять математические методы в ботанике. Но ответ Негели на послание Менделя был кратким и сухим.
При жизни Менделя его выдающиеся, теперь классические, исследования не были по достоинству оценены, хотя не только Негели, но и другие крупные биологи знали о них. Ученый скончался, не подозревая о произведенном им революционном перевороте в научных взглядах. Лишь в 1900 году непонятная и забытая работа Менделя привлекла вдруг всеобщее внимание. Сразу несколько исследователей — Хуго Де Фриз в Голландии, Карл Корренс в Германии и Эрик Чермак в Австрии — на собственных опытах убедились в справедливости выводов Менделя.
Своими научными успехами Мендель обязан также и необычайно удачному выбору объекта исследований. Всего в четырех поколениях гороха он обследовал 20 тысяч потомков. А представьте себе, что Мендель ставил бы эксперименты не на горохе, а на… слонах! Или каких-то других крупных сельскохозяйственных животных — до гороха Мендель возился, безуспешно, с мышами — тут бы ни средств, ни времени, ни терпения ему бы не хватило.
Горох был удобен еще и по иным соображениям. Потомство этого растения обладает рядом четко различимых признаков: зеленый или желтый цвет семядолей, гладкие или, напротив, морщинистые семена, вздутые или четкообразно перетянутые бобы, длинная или же короткая стеблевая ось соцветия и так далее. Переходных, половинчатых, смазанных признаков не было. Всякий раз можно было уверенно говорить да или нет, или — или, иметь дело с альтернативой. А потому и оспаривать выводы Менделя, сомневаться в них не приходилось. И все положения теории Менделя уже никем не были опровергнуты и по заслугам стали частью золотого фонда науки.
Считается, что только тот владеет основами генетики, для кого один из выводов Менделя — 3 : 1 — ясен, как простая гамма. Расщепление признаков во втором поколении гибридов — три к одному. Скажем, при скрещивании сильного желтозерного гороха с зеленозерным первое поколение гибридов будет обязательно иметь желтые горошины. Однако в следующем поколении появляются и слабые зеленые горошины, причем в строгом численном соотношении — 1 : 3: в среднем один зеленозерный на три желтозерных ростка. Зеленый цвет может дать только одно сочетание зеленый + зеленый, все остальные три комбинации: зеленый + желтый, желтый + зеленый и желтый + желтый — ведут к желтой окраске. Отсюда и возникают цифры 1 и 3.
На этот счет у студентов-генетиков Ленинградского университета есть даже особая песенка. Начало у нее:
Три к одному — какой закон! Как много дум наводит он…Гармония чисел, согласие явлений природы, стройность и порядок, проглядывающие сквозь путаницу и кавардак явлений. Многие историки науки полагают, что Мендель будто бы знал, что ищет. Что-де он сначала интуитивно проник в душу природных событий, а уже затем так спланировал свои опыты, чтобы озарившая мозг идея выявилась наилучшим образом и в кратчайшие сроки. Потому-то он останавливается на больше всего пригодном для опытов виде растения-самоопылителя — горохе. Оттого два года отбирает наиболее пригодные признаки. И затем проводит эксперименты на таком количестве растений, сколько нужно, чтобы установить численные отношения для генетических законов.
Все это и породило красоту и стройность найденных Менделем пропорций. Так, к примеру, при свободном комбинировании двух пар признаков: окраски (желтые, сильные или, как говорят ученые, доминантные семена и семена зеленые, слабые, или рецессивные) и формы семян (гладкая — доминантная и морщинистая — рецессивная форма) растения в первом поколении дают желтые и гладкие горошины. Но затем происходит расщепление признаков в строгой пропорции: 9 : 3 : 3 : 1. В среднем из 16 растений 9 желтых и гладких гибридов, 3 желтых и морщинистых, 3 зеленых и гладких и только 1 зеленый и морщинистый.
О, тут нет никаких сомнений, именно гармония, словно свет, озарила первые шаги зарождающейся науки. Мендель руководствовался принципом красоты.
После работ Менделя и его переоткрывателей трудно было сомневаться в том, что передачу наследственных признаков осуществляют какие-то имеющиеся в клетках частицы. Именно Мендель фактически ввел в науку понятие «гены», хотя называл их иначе — факторами.
Коротенькое, но емкое слово «ген» (от греческого «genos» — «род, происхождение», отсюда пошли и родственные слова «генезис», «генофонд», «геном», «генетика» и им подобные) предложил в 1909 году в книге «Elemente die exakten Erblichkeitslehre» — «Элементы точного учения об изменчивости и наследственности» датский биолог Вильгельм Иогансен (1857–1927).
Следует отметить, что Иогансен, как и Мендель, не был ученым-профессионалом, свою научную карьеру начинал учеником аптекаря, склонялся к пониманию гена как чистой абстракции, только как подходящего термина для истолкования явлений наследственности. «Ген — это просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими…» — писал он. До конца жизни этот ученый не принимал попыток материального воплощения предложенного им понятия. «Слово „ген“, — настаивал он, — свободно от всякой гипотезы; но выражает лишь тот твердо установленный факт, что многие особенности организма обусловлены… „состояниями“, „основами“, „зачатками“ — короче, тем, что мы именно будем называть генами».