Вадим Сафонов - Земля в цвету
— Вот самое глубокое, что может быть сказано о сокровенных тайнах жизни! — восклицали поборники новой науки. — Грегор Мендель, величайший биолог девятнадцатого века, давно во всех подробностях знал то, о чем недавно поведал вам Вейсман. Какая ясная глубина мысли! Какая великолепная математическая символика! Древние пифагорейцы, которые верили в гармонию чисел, ошибались, поклоняясь числу 36. Им следовало бы выбить на дверях храмов «3:1».
Первые генетики ощущали себя мореплавателями, которые высадились на неведомый до того материк.
Десятки тысяч микроскопов направились на семенные и пыльцевые клетки, отыскивая вещество наследственности — хранителя таинственных зачатков. Десятки тысяч перьев и карандашей выписывали головокружительные формулы для сложнейших расщеплений признаков.
…Медленный ток протоплазмы омывал внутри клетки темные контуры ядра. В ядре, казалось, раскидывалась сеть со множеством узлов. Узлы походили на блестящие зерна, и сеть напоминала иногда кусок звездного неба. Клетка жила: исследователи видели, как внутри нее происходили изменения. Клетка росла; вот она готовится разделиться на две. И в это время контуры ядра начинают постепенно таять. В ядре исчезает сеть, похожая на звездное небо. Ее петельки утолщаются, и вот уже она вся превратилась в палочки, или нити. Их можно сосчитать.
Так было во всех клетках: зародышевых и телесных.
И генетики усердно принялись считать ядерные палочки, или нити.
Оказалось, что число этих палочек, или нитей, обычно неизменно у каждого вида животных и растений. Их 18 у редьки, 24 у дурмана, 32 у пчелиной матки, 48 у человека и макаки, 80 у некоторых бабочек, 112 у одной осоки.
Ядерные палочки жадно втягивали краски, которыми микроскописты напитывали свои препараты. Это давно уже подсказало имя для этих палочек; их в науке так и окрестили «красящимися тельцами» — хромосомами.
Теперь, окрашенные, они становились яснее всего заметными в клетке. Они, эти крошечные палочки, или ниточки, в ядре не были одинаковы. У одной — крючок на конце, у другой — что-то вроде головки, третья похожа на запятую, четвертая — на восклицательный знак без точки, а пятая как раз напоминает жирную точку…
При этом открылось, что в зародышевых клетках хромосом вдвое меньше, чем в телесных.
Был, очевидно, важный биологический смысл в этом различии, в этом уменьшении количества хроматинового вещества в зародышевых клетках. Ведь они предназначены для оплодотворения, для слияния с другой зародышевой клеткой. Если бы не происходило предварительного сокращения числа хромосом, оно бы удваивалось при каждом оплодотворении. Оно бы возрастало бесконечно. Очень скоро вся работа клеток оказалась бы нарушенной, невозможной; жизнь пресеклась бы на самых первых порах.
Итак, перед глазами ученых проходили процессы дивной стройности и сложности, глубокие и важные процессы, совершавшиеся в крошечном живом тельце клеточки. Конечно, не одно ядро, а тем более не одни окрашенные в лабораториях ниточки хромосом участвовали в этих процессах.
Какое поле для наблюдений не одной, а многих наук: физиологии, цитологии, биохимии, эмбриологии — науки об индивидуальном развитии организма!
Но генетики были склонны считать все, что касалось зародышевых клеток, своей нераздельной собственностью. И какое им было дело до того, что это живые тельца, крошечные, хрупкие, бесконечно сложные? Менделистов интересовали только «зачатки», только «наследственное вещество». Все, что видели, они как бы примеряли к своим скрещиваниям, образец для которых дали опыты в брюннском монастырском саду. И хотя приподнялся еще лишь краешек завесы над тем, что происходило в клетке, многое было неясно, и очень малую часть происходящего биолог непосредственно видел в микроскоп; хотя никто никогда не наблюдал в клетке непрерывно существующих хромосом, а только хроматиновое вещество, которое то собиралось во время деления в палочки и нити, то снова распускалось, в промежутках между делениями, в зыбкую сеточку, — менделисты отважно домышляли то, чего не могли видеть, давая простор фантазии. «Материнские» и «отцовские» хромосомы при скрещивании «сходятся», становятся в «пары», при созревании новых зародышевых клеток опять «расходятся».
Так вот оно что: значит, там, в хромосомах, и сидят менделевские «зачатки»!
Вот их точный адрес!
Так родилась в генетике хромосомная теория наследственности.
МОРГАНИСТЫ
Хромосомы стали главными героями дня в генетических лабораториях. Десятки тысяч изображений хромосом, похожих на клубочки червей, закишели на печатных страницах менделистических трудов и на специальных вкладках белоснежной дорогой меловой бумаги. Никакая кинозвезда Голливуда и даже сам президент Соединенных Штатов не могли бы похвастать таким количеством своих портретов в газетах, книгах и журналах, как хромосомы мух, львиного зева, гороха и дурмана в бесчисленных изданиях американских менделистов.
Потому что вскоре главенство во всей обширной армии генетиков захватила школа американца Томаса Гента Моргана.
Морган дополнил менделизм морганизмом.
Морган объявил, что иные группы признаков не «расщепляются» — вопреки Менделю. И это потому, что зачатки их находятся в одной хромосоме.
Ведь по разным клеткам расходятся целые хромосомы, а не части хромосом!
Затем он объявил, что неразлучные признаки иногда тоже расходятся. И это потому, что хромосомы, становясь в пары во время своего последнего «танца», перед тем как разойтись, — слишком тесно переплелись и обменялись кусками!
Морган объявил еще, что генетические исследования гораздо удобнее вести не на горохе и уже, конечно, не на ястребинке, а на одной крошечной мушке. Комнатная муха кажется рядом с ней великаном. Такие мушки водятся в Америке в садах и на плантациях.
Желтовато-серые, цвета пыли, эти мушки в ясные солнечные дни пьют сладкий сок перезрелых плодов. И фермеры зовут их «плодовыми мушками».
И вот по всем менделистическим лабораториям мира разошлись стеклянные пробирки с американскими «плодовыми мухами» — дрозофилами. Их кормили кашицей, варенной с изюмом.
Тысячи книг стали трактовать о породах, расах и родословных этих мух. Оттенки их глаз описаны с такой точностью, с какой ни один поэт не описывал очей своей возлюбленной. Даже щетинки на их крошечных тельцах были измерены и пронумерованы.
А Морган, сделав все эти «великие открытия», оповестил вселенную, что им в точности рассчитано, где и как именно лежат в недрах крошечных мушиных ядерных нитей (которые даже в микроскоп кажутся еле заметными палочками и запятыми) различнейшие менделевские зачатки — гены. Те самые, от которых зависят появление и передача по наследству всех признаков.
Если рождается муха с красными глазами, то это потому, что у нее в хромосоме есть ген красных глаз. Появляется муха с мятыми крыльями — тут сказалось действие гена мятых крыльев.
И вот Морган и его последователи — морганисты — начертили подробнейшие карты всех четырех пар хромосом дрозофилы. На этих картах были обозначены места нескольких сотен генов. А всех генов у дрозофилы, по подсчетам Моргана, должно быть 7500 — не больше и не меньше.
СТРАНА ЛИЛИПУТИЯ
Жизнь подобна игре в карты. Каждый из нас держит в руках два туза, две двойки, две тройки, две четверки и т. д. Одного из тузов, одну двойку, одну тройку мы унаследовали от нашей матери, другие туз, двойка, тройка и т. п. унаследованы нами от отца. Все наши свойства, как например, длина нашего носа, зависят (исключая последствий случайного удара, употребления крепких напитков и разных других внешних влияний) от имеющихся у нас на руках карт, или генов, определяющих все наши особенности.
Г. Дж. Меллер. Доклад в Московском институте экспериментальной биологии. 1934 г.Так, в немногие годы, из простейших опытов со скрещиванием, из счета зернышек и мушиных волосков, точно силой волшебства, поднялось в воздух и широко разветвилось огромное дерево генетики.
Это было весьма удивительное создание «чистого разума».
Оно напоминало сказочное дерево, выращенное факиром на глазах толпы из финиковой косточки.
О генах морганисты рассуждали с такой уверенностью, как будто видели их собственными глазами.
Скептики были вольны улыбаться, когда им объясняли, что гены «яровости» заставляют яровую пшеницу созревать в год посева и гены «яйценоскости» побуждают белую курицу леггорн откладывать 300 яиц в год. А когда пчела строит свои шестигранные соты, то это, очевидно, «математический ген» нашептывает ей, как класть частицы воска.
Да, скептики были вольны улыбаться и даже вспоминать мольеровского доктора, который, как известно, в ответ на вопрос, почему снотворное лекарство усыпляет, находчиво ответил латинскими стихами:
