Страница 32 из 64
Вот эта возможность изменять самый организм и делает генетику наукой, необходимой агроному.
Мендель страдал сильной близорукостью, и этот физический недостаток, с трудом восполняемый толстыми стеклами очков, впоследствии вызывал насмешки критиков менделизма. Они забывали, что близорукие глаза вовсе не мешают дальнозоркости мышления.
Мендель скрещивал разные сорта гороха.
Интуиция исследователя подсказала ему, что для начала следует сосредоточиться только на одном четком различии между сортами, не обращая внимания на остальные. Он выбрал различие в гладкости семян, так как некоторые сорта давали круглые гладкие семена, а у других семена были морщинистыми.
Мендель скрестил эти сорта, а когда гибридные растеньица созрели, он собрал свой скромный урожай и стал неторопливо и тщательно, через лупу, осматривать семена. Результат каждого осмотра он заносил в журнал. Он словно обнюхивал разложенные на столе семена, низко склоняясь и щуря близорукие глаза.
Он не спешил.
Его открытие ожидала редкая и в то же время вполне типичная судьба. Редкой она оказалась потому, что слишком много в ней было типичного! После его доклада в Брюннском обществе естествоиспытателей в апреле 1865 года и публикации доклада в «Трудах» этого общества годом позже его работе суждено было тридцать пять лет пролежать невостребованной. Ему некуда было спешить.
Он снова и снова осматривал гибридные горошины – сомнений быть не могло: все до единой они оказались гладкими! Может быть, гибриды растений идут в одного родителя, скажем, только в мать, ничего не беря у отца? Нет! Такой мысли не могло возникнуть у Менделя: проводя скрещивания, он предусмотрел, чтобы на одних делянках растения с морщинистыми семенами были материнскими, на других – отцовскими. Оказалось, что это не имеет значения! Гибриды из двух различных признаков перенимали один, всегда один и тот же, – неважно, от матери или отца этот признак получен; важен сам признак.
Немало удивившись, Мендель высеял все до единого зернышки своего урожая.
Теперь он предоставил растениям самоопыляться.
Он ждал терпеливо. Ему некуда было спешить.
Во втором поколении большинство растений тоже дали гладкие семена, но часть – Мендель подсчитал, это была одна четвертая часть – неожиданным образом оказалась с морщинистыми семенами.
Мендель стал исследовать другие признаки. Всякий раз получалось одно и то же. Брал ли он различие в цвете семян или цветков, различие в высоте растений, получалось, что в первом поколении один родительский признак подавлялся, а во втором – проявлялся опять, – у одной четверти всех растений.
Мендель наблюдал за последующими поколениями, и в них продолжалось «расщепление» признаков, хотя и с постепенным угасанием.
И его осенила догадка.
Он решил, что для образования того или иного признака будущего растения в зародышевую клетку поступает два наследственных задатка: по одному от каждого из родителей. Если задатки – позднее их назвали генами – не одинаковы, например, один «отвечает» за гладкость семян, а другой – за морщинистость, то у гибрида проявляется только один, доминантный признак (в данном случае – гладкость семян). Рецессивный признак, морщинистость, не проявляется, но задаток его не исчезает, он остается в скрытом состоянии. Хотя все семена в первом поколении гибрида гладкие, каждое из них содержит и задаток морщинистости. Если так, то во втором поколении равны шансы для встречи:
гена гладкости семян с геном гладкости,
гена гладкости с геном морщинистости,
гена морщинистости с геном гладкости, гена морщинистости с геном морщинистости.
В трех первых случаях образуются гладкие семена, в четвертом – морщинистые. Три к одному, что и требовалось доказать.
Мендель стал наблюдать сразу за двумя признаками, потом за тремя, четырьмя…
Оказалось, что различавшиеся у родителей признаки перемешивались во втором поколении гибрида как попало, без какой-либо связи друг с другом. Так, если он брал для скрещивания один сорт с гладкими желтыми семенами, а другой с морщинистыми зелеными, то во втором поколении появлялись семена четырех типов:
гладкие желтые,
гладкие зеленые,
морщинистые желтые,
морщинистые зеленые.
При трех различающихся признаках получалось девять комбинаций, при четырех – шестнадцать.
То есть ровно столько, сколько позволяла математическая теория сочетаний!
На эти работы ушло восемь лет.
Но и потом, после опубликования «Исследований над растительными гибридами», Мендель продолжал свои скрещивания. Всего он изучил восемнадцать родов растений и даже пчел, проделав около десяти тысяч опытов. Почти все записи Менделя погибли после его смерти, потому мало что известно помимо того, что вошло в небольшую работу, опубликованную в полулюбительских «Трудах общества естествоиспытателей в Брюнне» за 1865 год[50].
Но этой работы оказалось достаточно, чтобы «перевернуть мир» биологической науки.
Упорству Менделя можно позавидовать, но его нетрудно понять. Он был слишком дальнозорок, чтобы не увидеть за неизменно повторяющейся картиной «расщепления» гибридов великого закона природы. Монашеский сан, вызывавший впоследствии издевательства со стороны ретивых приверженцев диалектического материализма, не мешал Менделю исповедовать строго научное убеждение в том, что между различными явлениями природы существует причинная связь.
Он эту связь нашел.
Открытию Менделя предстояло многие годы оставаться незамеченным вовсе не потому, что его статья была опубликована в провинциальном полулюбительском журнале. Известно, что один из ведущих биологов того времени, Карл Негели, был хорошо осведомлен о его работах. Мендель послал ему оттиск своей статьи, и между двумя учеными завязалась переписка, длившаяся больше десяти лет.
Но Мендель слишком рано родился.
В эпоху, когда в биологии господствовали методы простого наблюдения и описания, Мендель применил точный эксперимент и строго математическую обработку результатов. Потому его работа, таившая в себе огромную преобразующую силу, оказалась миной замедленного действия. Взрыв произошел через тридцать пять лет после его открытия.
Ему некуда было спешить…
Мендель до конца верил в свое открытие и в последние годы жизни любил повторять: «Meine Zeit wird schon kommen!» – «Мое время еще придет!»
Но пока оно не приходило, и знаменитый ботаник Карл Негели его не понял. Негели был одним из пионеров применения в биологии математических методов. К концу жизни он близко подошел к открытию некоторых менделевских закономерностей, но не вспомнил о давней переписке с монахом из города Брно!
Между тем вопросы наследственности все больше волновали ученых.
«Гению Дарвина в особенности обязаны мы точной формулировкой генетических вопросов, общим подъемом интереса к этой области и громадным материалом по наследственности и изменчивости, сведенным в его работах», – подчеркивал Николай Вавилов в своей Актовой речи.
Как мы знаем из дневниковых записей Николая Вавилова, он считал открытия Дарвина столь же важными для биологии, как открытия Ньютона для физики. Теория Дарвина не только объясняла механизмы эволюции органического мира, но ставила на очередь новые проблемы. Хотя поначалу было не до новых проблем. Теория естественного отбора посягала на незыблемость сложившейся картины мира, с чем многие не хотели мириться. Больше двух десятилетий ушло на то, чтобы отстоять эволюционное учение в борьбе с ее отрицателями.
В пылу этой борьбы и прошла незамеченной статейка провинциального монаха, вздумавшего к тому же изъясняться на языке математических формул.
Шли годы, и вместе с ними шел вперед основной фронт биологической науки.
50
Том «Трудов Общества естествоиспытателей в Брюнне» за 1865 год фактически вышел в свет в следующем, 1866 году