Джон Уоллер - Правда и ложь в истории великих открытий
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.
Нельзя также забывать о том, что в 60–70-е годы XIX века Дарвин был знаком с теориями наследственности, в которых не рассматривалось смешение наследственных признаков. Кузен Дарвина Фрэнсис Гальтон, статистик и сторонник евгеники, разрабатывал собственную, корпускулярную, теорию наследственности, в которой генетическое смешение было невозможным и связанные с этим проблемы не существовали. Почему Дарвин игнорировал Гальтона? В основном потому, что сам придерживался традиционного взгляда на то, что зародышевые клетки являются своего рода бутоном соматических клеток. Это означает, что для Дарвина полученные Менделем доказательства остались бы либо необъяснимыми, либо странным исключением из общего правила. Как мы уже видели, начав с генетически чистых растений гороха, Мендель сам завел себя в тупик, экспериментируя с другими растениями. Теперь мы знаем, что трудности с универсализацией результатов, полученных в экспериментах с горохом, у Менделя возникли потому, что в более общем случае признаки определяются не одной, а несколькими парами генов. Вот почему многие признаки у животных и растений не меняются (например, рост) и не являются дискретными (например, цвет глаз). В догенетическую эпоху, однако, соотношение 1:2:1, полученное для одного растения, вряд ли смогло бы поколебать устоявшиеся основы дарвинизма.
Менделя нельзя обвинять в религиозном фанатизме, не позволившем ему продвинуться в дарвиновском направлении. В течение первых тридцати лет после повторного «открытия» идей Менделя противники дарвинизма использовали его результаты и приписываемые ему идеи в качестве палки для битья сторонников Дарвина. Британский биолог Уильям Бейтсон, многое сделавший для возвращения к жизни работ Менделя, настаивал на том, что менделизм предполагает постоянство наследственных типов во времени, что трудно примирить с совершенствованием видов в процессе эволюционных изменений. Такую позицию нельзя исключать как необоснованную. Мы знаем, что Мендель очень расстроился, поняв, что не в состоянии получить новые сорта растений. Если подходить к этому с религиозной точки зрения, то он мог утешиться тем, что совершенно случайным образом опроверг одну из центральных идей дарвинизма.
