Читать книгу "Правда и ложь в истории великих открытий - Джон Уоллер"

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

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.

Сегодня мы понимаем, почему Мендель не получил ожидаемых результатов, скрещивая фасоль, — в этом растении очень много генов отвечают за признаки, которые его интересовали, и нужное соотношение 1:2:1 получить труднее. После 1866 года Мендель, по вполне понятным причинам, перестал верить в универсальный характер найденного им соотношения. Однажды решив стать монахом, дабы иметь достаточно времени для научных исследований, теперь он все более погружался в хозяйственную жизнь монастыря. Несколько лет спустя он стал настоятелем, и весь его интеллектуальный потенциал уходил на то, чтобы сохранить доходы монастыря от алчных притязаний фискальных чиновников дряхлеющей Австро-Венгерской империи.

МЕНДЕЛЬ И ДАРВИН — ЗАПОЗДАЛЫЙ БРАК?

Рассмотрев, на мой взгляд, убедительные доказательства того, что Мендель никогда не понимал основ «менделевской генетики», я теперь хочу взглянуть на вторую половину менделевской легенды. Есть предположение о том что если бы Дарвин прочел книгу Менделя «Эксперименты по гибридизации растений», то дарвинизму не пришлось бы почти полвека находиться в неопределенном состоянии, когда научная элита его не отвергала, но и не принимала. Как я более подробно расскажу в главе 9, Дарвин считал, что репродуктивные клетки начинают жить как бутоны, прикрепленные к определенным частям тела. Например, волосы ребенка состоят из крохотных клеток, которые возникли из родительских клеток волос. Теперь представим, что ребенок унаследовал русые волосы от отца и темные от матери. Если ни один из цветов волос не имеет доминантности по отношению к другому цвету, то волосы ребенка могут быть какого-нибудь промежуточного оттенка. Согласно Дарвину, когда бутоны начинают развиваться из «темноволосых» клеток ребенка, то в них будет содержаться код коричневых волос, а не белых или черных. Цвета смешиваются в веществе возникающих «геммул».

Вера Дарвина в теорию смешанной наследственности весьма затрудняла его ситуацию. В 60-е годы XIX века его критики использовали теорию смешения, чтобы вообще дискредитировать дарвинизм. Они утверждали, что, хотя новые наследственные признаки могут повышать выживаемость отдельных индивидуумов, ими обладающих, как только они начнут вступать в производительную связь с другими членами племени или стада, их особые признаки начнут смешиваться и забываться. Антидарвинисты придумали даже такой довод. Предположим, в ведро с водой опущено небольшое количество красителя. Затем количество воды постоянно увеличивается, а экспериментаторы все ждут, когда вода начнет темнеть, хотя краситель оказывается все более разбавленным. Тем не менее из-за того, что идея смешения наследственных признаков была очень широко распространена, все шишки сыпались на дарвинизм, при этом проблемы теории наследственности не решались.

В современных публикациях высказывается мысль о том, что идеи Менделя помогли бы преодолеть кризис дарвинизма. Результаты изучения Менделем гороха противоречили идее смешения наследственных признаков. Его гибриды во втором поколении прямо указывали на наличие дискретных, неделимых единиц наследственного материала, которые не участвуют в процессе смешения. Элементы Менделя, как бы часто они ни комбинировались, всегда возвращались к чистым вариантам.

Вряд ли можно подвергать сомнению то, что произошедшее в конце концов слияние менделизма и дарвинизма явилось одним из самых плодотворных шагов во всей истории биологии. Тем не менее можно не сомневаться, что прочти Дарвин работы Менделя или поговори с ним на промышленной выставке, которая происходила в Англии в 1862 году, это бы никак не изменило череду последующих событий. По различным причинам условия для того, чтобы эти идеи объединить, еще не созрели. Для начала, как мы уже знаем, Мендель был ярым сторонником другой, конкурирующей эволюционной теории, справедливость которой он и хотел продемонстрировать на примере гибридизации. В 60-е годы XIX века у Менделя уже была книга Дарвина «Происхождение видов», и на полях ее он написал карандашом замечания, где решительно отвергал дарвинизм, считая себя сторонником Линнея. Его увлеченность гибридизацией ничего бы не дала Дарвину, эволюционные схемы которого предусматривали непримиримое соперничество, смерть и ненаправленность развития, а не благородный, совместимый с тварностью мира процесс скрещивания, который Мендель так старался продемонстрировать.