Владимир Крупин - Карлики рождают гигантов
Фердинанд Кон, один из крупных микробиологов прошлого столетия, писал в свое время о бактериях: «Эти простейшие из всех живых форм образуют пограничную линию жизни, за пределами этих форм жизни не существует».
Однако прошло несколько лет, и Д. Ивановский открыл вирус табачной мозаики. Вирус был назван вирусом (проведем аналогию с наименованием атома!), потому что он показался исследователю ядом, то есть химическим веществом. Этот яд, как говорили опыты, обладал способностью размножаться. А значит, он был живым существом. Границы познания раздвинулись. Прошло еще несколько десятилетий, пока вирус не был по всем правилам сфотографирован. Но уже существовала вирусология, которая шла вперед вопреки скептицизму и мрачным предостережениям сомневающихся. О ее успехах мы говорили, и потому перейдем к главному примеру.
История генетики еще в большей мере, чем физика или химия нашего века, полна конфликтов и кризисов. Она еще ждет своего объективного и беспристрастного исследователя, который воздаст должное и Галилеям XX века и современным обскурантам. Мы наметим лишь некоторые вехи генетики, выделив оптимистическую линию ее развития.
Кто первым сказал слово «ген»?
Чтобы выяснить этот вопрос, мы должны обратиться прежде всего к Дарвину. Еще в 1868 году в своей работе «Изменчивость домашних животных и растений» великий естествоиспытатель делает попытку объяснить наследственность. Наследственное вещество Дарвин мыслил атомистически. Однако у него в руках не было фактов, не было точных данных. И он не без оснований писал А. Грею: «Глава, которую я назвал „Пангенезис“, вероятно, будет названа безумным бредом… Но в глубине души я считаю, что она содержит много правильного». В те же примерно дни Дарвин в письме Гуккеру надеется, что «наступит время, когда моя гипотеза найдет другого отца, который даст ей другое имя».
Одним из отцов этой гипотезы стал датский генетик Иоганссен. Он-то и сказал первым злополучное слово «ген», произведя его от дарвиновского «пангена» (он же создал учение о чистых линиях в селекции).
Голландец Гуго де Фриз, открывший замечательное явление скачкообразной изменчивости у энотеры, ввел в научную практику термин «мутация» для обозначения изменчивости, передающейся по наследству. Мутационная теория стала основой современной научной селекции растений и животных.
Эксперименты Фриза подтвердили в 1900 году гипотезу Иоганна Грегора Менделя, выведенную из наблюдений над гибридами гороха. Это же сделали Корренс в Германии и Чермак в Австрии.
Идея существования единиц наследственности — генов — была встречена в штыки многими учеными разных стран. На протяжении десятилетий генетиков громили, над ними публично глумились («муховоды», «умы гороховые»), их отстраняли от чтения лекций и ведения экспериментов. И все-таки объективная закономерность в науке неуклонно брала верх.
Еще в 1948 году обскурант от науки мог нагло спекулировать на человеческом незнании и мешать поиску естествоиспытателя, отождествляя его с богоискателями:
— А вы видели бога?
— Нет.
— А ген видели?
— Нет.
— То-то же…
Современные достижения генетики, цитологии, физики и химии выбили всякую почву из-под таких демагогических параллелей. Абстрактное представление о локализованном в клетчатом ядре носителе наследственности гене уступило место фактам. Сегодня генетика располагает точкой опоры для понимания материальной природы гена. В последние годы представления о нем уточнены и биохимиками и самими генетиками. Выкристаллизовалась основная единая точка зрения.
Преемственность жизни, воспроизведение в каждом поколении видовых и индивидуальных особенностей организмов связаны с молекулярной структурой дезоксирибонуклеиновых кислот — ДНК. ДНК, как известно, находится в хромосомах клеточных ядер. ДНК, РНК, белок — этот триумвират важнейших соединений является материальной основой главных свойств жизни. Физической же основой наследственности служит ДНК. Шаг за шагом наука подходила к этому выводу.
Абстрактное представление о гене как единице наследственности, как мы помним, родилось из наблюдений за гибридами. Распознать гены в их конкретных проявлениях помогли также опыты по скрещиванию. Сначала в 1946 году Ледерберг и Татум обнаружили, что бактерии могут давать гибриды. Затем тот же Ледерберг и другие ученые открыли явление трансдукции — перенос отдельных генов от бактерии к бактерии бактериофагом. Правда, тогда было еще не совсем ясно, где именно находятся — локализуются — гены. Но уже в 1959 году Жакуб и Моно пришли к выводу, что наследственный фактор у бактерий заключен в ДНК. Они обнаружили у молекул способность существовать и размножаться вне основной бактериальной хромосомы. Теория строения и редупликации — размножения ДНК, — созданная в пятидесятых годах Уотсоном и Криком, была тем лучом, который помог биохимикам и генетикам высветить самые темные и туманные закоулки наследственности. Уже в 1962 году был в основном расшифрован код генетической информации. Ведущие процессы, посредством которых заключенный в ДНК хромосом генетический код управляет синтезом молекул белка в клетке, были установлены конкретно. Доказано, что именно молекулы ДНК программируют жизнь.
Изучение процесса появления мутации — новых наследственных изменений — у бактерий и вирусов показало, что наследственность по своей природе корпускулярна. Гены — это сложные молекулярные системы, расположенные в линейном порядке по длине хромосомы… Было бы наивным, однако, представление, что каждому гену непосредственно и однозначно соответствует определенное свойство (скажем, окраска лепестков). Точными исследованиями доказано разностороннее (специалисты говорят, полифонное) действие каждого гена. Больше того, все гены действуют постоянно. И от того или иного состояния клеточной плазмы (оно зависит от внешних влияний) может зависеть, как действует ген в тот или иной момент времени.
Такова общепринятая точка зрения на ген. В теории наследственности ген занимает главное, но не единственное место. Говоря о передаче признаков из поколения в поколение, мы, разумеется, не будем забывать и о других факторах. О внеядерных — пластидомных и плазмонных — мутациях, изменениях наследственной основы, представленной вне ДНК, вне клеточного ядра. О геномных мутациях, наследственных мутациях, которые протекают с изменением числа всего набора хромосом.
Все эти факторы лежат в основе теории, которая со времен Дарвина и Менделя пробивала себе дорогу в практику, встречая немалое сопротивление и трудности. Дело не только в том, что теория эта не очень быстро обрастала фактами и неопровержимыми данными опытов.
Размышляя о том, почему даже в нашем веке прогресс биологии тормозился старыми препятствиями, которые физика встретила на своем пути еще в XVII веке, мы должны всегда помнить о близости этой науки к человеку.
Биология — это наука о живом, наука о нас самих. Грубо говоря, это наука о нашем здоровье и желудке. Она слишком близка нам, нашим личным и общественным интересам. Быть свободным от наших страстей, от влияния общественных форм и особенностей их развития невозможно не только обывателю, но и ученому. И если даже такая далекая от человека область, как физика, была в прошлом ареной самой ожесточенной полемики, то нетрудно понять бесконечные споры, дискуссии, всю ту упорную идейную борьбу, которой насыщена история биологии. Науке о живом и по сей день приходится расчищать себе дорогу от концепций, взглядов, унаследованных чуть ли не от средневековья, от времен магии, суеверий и предубежденности.
Расчистка эта трудна потому, что силы невежества нередко объединяются под флагом благочестия и традиций. Она особенно трудна потому, что под флаг обскурантизма становятся и некоторые ученые. Почему? Вопрос этот очень сложен. Ответ на него кроется не только в теории, которую проповедует тот или иной ученый, но и в его личных качествах, в его психологии, в неумении или нежелании отказаться от своих взглядов, подправленных другими исследователями и опровергнутых самой жизнью. Академик Н. К. Кольцов очень тонко подметил эту особенность науки. «Каждый выдающийся ученый обладает влечением к власти, которое выражается в пропаганде своего учения.
Работы ученого без этого влечения остаются незамеченными, и труды его пропадают даром. Это влечение, благородной формой которого является стремление убедить других, убедить весь мир в открытой истине, которое иногда вело великих ученых в тюрьму и на костер, нередко сопровождается и мелким тщеславием и честолюбием, в наших современных условиях смешным генеральством. В сильнейшей степени обладают влечением к власти фанатики определенного учения, стремящиеся покорить ему весь мир, пророки, основатели религий, самозванцы; отсюда постепенный переход к чудакам и параноикам, одержимым манией величия».
