Сможет ли Россия конкурировать? История инноваций в царской, советской и современной России

Чтобы лучше понять значимость достижений советской биологии и последующего спада, полезно вспомнить историю развития биологической науки. В начале ХХ века многие биологи видели несоответствие, если не сказать «противоречие», между теорией эволюции Дарвина и генетикой Менделя. Сторонники Дарвина придерживались точки зрения, что изменения в организмах происходят постепенно, в течение длительного периода, на основе незначительных вариаций. Приверженцы генетики Менделя изначально подчеркивали необычайную устойчивость гена, а позднее, взяв на вооружение концепцию мутации, настаивали на стабильности гена, в некоторых случаях подверженного значительным изменениям. Кроме того, различие в подходах представителей двух лагерей усугублялось из-за противоположных методов, которые они применяли. Последователи традиционного дарвинизма опирались на описательное естествознание, тогда как новые менделианцы использовали математические методы. Был ли какой-то способ свести вместе два интеллектуальных направления, или дарвиновскому подходу было суждено уступить место подходу Менделя?

К 1920-м годам биологов, занимавшихся изучением этих проблем, можно было условно разделить на три группы: натуралистов, работавших в дарвиновских традициях конца XIX века; генетиков, изучавших локацию генов и мутацию (многие из них были связаны со школой Томаса Моргана в Колумбийском университете), и «биометристов», которые использовали методы высшей математики, разработанные Карлом Пирсоном[31] и другими. Существовала слабая надежда найти общее в различных подходах или даже объединить их. Но возможность реализовать это на практике была далеко не очевидной.

Одна из важнейших научных работ, указывающая на способ объединения, была написана русским ученым Сергеем Четвериковым в 1926 году{119}. В начале своей статьи Четвериков отмечал, что теорию Менделя враждебно принимают «выдающиеся эволюционисты» как в России, так и за рубежом. Далее он заявил, что его цель – объединение двух подходов посредством рассмотрения теории эволюции сквозь призму генетической концепции. Четвериков утверждал, что мутационный процесс в природных условиях протекает точно так же, как и в лабораторных, но из-за того, что особи с рецессивной мутацией являются гетерозиготными (скрытыми), фенотипически (внешне) они никак не проявляют себя. В ходе естественного отбора быстро уничтожаются особи с вредными доминантными мутациями, но в случае с вредными рецессивными мутациями этот процесс происходит медленнее. В итоге скрытые рецессивные мутации накапливаются в любой популяции.

В той же научной работе Четвериков согласился с американским биологом Томасом Морганом и другими, что селекция не оказывает непосредственного влияния на гены, но подчеркивал, что гены не функционируют изолированно от остального генотипа: «Тот же самый ген будет проявляться иначе в зависимости от комплекса остальных генов, в окружении которых он будет находиться. Для него этот комплекс, этот генотип, будет представлять генотипическую среду, в условиях которой он будет внешне проявляться. И как фенотипически проявление каждой черты зависит от окружающей внешней среды и является реакцией организма на данное внешнее воздействие, так генотипически проявление каждой черты зависит от структуры генотипа в целом и является реакцией на определенное внутреннее воздействие».

В своей работе Четвериков представлял очень сложные концепции популяционной генетики, которые он и его студенты подтвердили в оригинальной экспериментальной работе.

Еще одним вкладом советских ученых в развитие генетики в этот период стала концепция генофонда. Ее впервые сформулировал Александр Серебровский. Этот термин привез в США из Советского Союза Теодозиус Добржанский[32], один из членов группы Четверикова. Сегодня немногие знают, что термин «генофонд», ставший привычным в биологическом дискурсе по всему миру, имеет русское происхождение. Еще один советский исследователь, студент Четверикова Дмитрий Ромашов, самостоятельно вывел концепцию генетического сдвига, которую на Западе развивали Сиволл Райт и другие. И другой советский ученый, Юрий Филипченко, ввел в употребление термины «микроэволюция» и «макроэволюция», а также блестяще объединил законы Менделя и теорию эволюции, обеспечив, таким образом, развитие теории современного эволюционного синтеза.

Четвериков, Серебровский, Филипченко, Добржанский, Карпеченко и Ромашов были из числа многих советских биологов – пионеров в своей области в 1920-х годах{120}. В числе других – Николай Кольцов, Николай Тимофеев-Ресовский, Николай Вавилов, Николай Дубинин. Они тесно сотрудничали с ведущими биологами и генетиками из других стран, включая Германа Мёллера, который в итоге получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за исследования в области мутагенного действия рентгеновских лучей. Мёллер был так впечатлен работой этой группы советских генетиков, что часто приезжал в Советский Союз и работал вместе с ними, один раз даже в течение нескольких лет.