Ген. Очень личная история

Морган подступился к этим вопросам, начав работать с другим модельным организмом – плодовой мушкой. Разводить их он начал примерно в 1905 году (одни коллеги Моргана утверждали, что первую колонию тех дрозофил основали обитатели перезрелых фруктов из продуктовой лавки в Вудс-Хоул; другие считали, что мушками с Морганом поделился коллега из Нью-Йорка). Через год счет личинок уже шел на тысячи; они обитали в лаборатории на третьем этаже Колумбийского университета[312], в бутылках из-под молока, набитых гниющими фруктами. Тут и там висели кисти переспелых бананов. Запах забродивших плодов был почти непереносим. При каждом движении Моргана стаи мушек, которым удалось улизнуть из бутылок, взмывали над столами жужжащей пеленой. Студенты прозвали лабораторию Мушиной комнатой[313]. По размеру и форме она походила на садик Менделя – и ей суждено было стать таким же знаковым местом в истории генетики.

Как и Мендель, Морган начал с выявления наследственных признаков – видимых вариативных черт, которые можно отслеживать в череде поколений. На заре 1900-х он посетил сад Хуго де Фриза в Амстердаме и особенно заинтересовался собранными там растениями-мутантами[314]. А бывают ли мутации у мушек? Рассмотрев тысячи дрозофил под микроскопом, Морган завел каталог мутантов: он выделил несколько десятков их вариантов. Среди обыкновенных красноглазых мушек иногда спонтанно появлялись белоглазые. У других мутантов были раздвоенные щетинки[315], черные тельца, кривые лапки, изогнутые – почти как у летучих мышей – крылья, необычно сегментированное брюшко, деформированные глаза – словом, настоящий хэллоуинский парад уродцев.

В Нью-Йорке вокруг Моргана сложилась компания, куда вошли очень своеобразные студенты: Альфред Стёртевант, педантичный и вечно напряженный выходец со Среднего Запада; Кэлвин Бриджес, блистательный и амбициозный любитель порассуждать о свободных нравах; Герман Мёллер, склонный к паранойе и навязчивостям борец за постоянное внимание руководителя. Явным любимчиком Моргана был Бриджес: именно он – старшекурсник, обязанный мыть бутылки, – заметил среди тысяч красноглазых мушек мутанта с белыми глазами, который стал основополагающим элементом многих важнейших экспериментов Моргана. Томас восхищался Стёртевантом – его дисциплиной и трудовой этикой, – а вот к Мёллеру относился прохладно, считая его изворотливым, слишком неразговорчивым и оторванным от коллектива. Позже три студента Моргана вдрызг рассорятся, запустив циклические механизмы зависти и деструкции, которые и впредь будут электризовать генетику как дисциплину. Но когда еще держался хрупкий мир – мир под нескончаемое жужжание мушек, – молодые исследователи погрузились в эксперименты с генами и хромосомами. Скрещивая нормальных дрозофил с мутантными – например, красноглазых самок с белоглазыми самцами, – Морган и его студенты могли наблюдать, как наследуются признаки от поколения к поколению. И вновь мутанты оказывались ключевыми элементами таких экспериментов, потому что лишь аномалии могли пролить свет на нормальные механизмы наследования.

Чтобы понять значение открытия Моргана, вернемся к Менделю. В его экспериментах гены вели себя как независимые сущности, свободные агенты. Между, скажем, окраской цветков, текстурой семян и высотой стеблей не прослеживалось никакой связи. Все признаки наследовались независимо и встречались в любых комбинациях. Каждое скрещивание, таким образом, было настоящей генетической рулеткой: скрестив высокое растение с пурпурными цветками и низкое с белыми, вы получали все возможные сочетания – высокие растения с белыми цветками, короткие с пурпурными, и так далее.

Однако у Моргана гены дрозофил не всегда вели себя независимо. С 1910 по 1912 год он и его студенты скрестили тысячи мутантов, получив десятки тысяч их потомков. Результаты каждого скрещивания тщательно протоколировали: белые глаза, черное тело, короткие крылья, загнутые щетинки. Изучая гибридизационные таблицы, которыми были заполнены уже десятки тетрадей, Морган заметил неожиданную закономерность: некоторые гены вели себя как «сцепленные» друг с другом. Например, ген, отвечающий за формирование белых глаз («белоглазый», white eyed), был неразрывно связан с X-хромосомой: как бы Морган ни скрещивал мух, признак белоглазости всегда следовал за ней. Аналогичным образом ген черного тела был сцеплен с детерминантой формы крыльев.