Тайны наших генов

Как совершенно правильно и образно сказал об этом в своем романе "Лезвие бритвы" писатель Иван Ефремов, "наследственная память человеческого организма - результат жизненного опыта неисчислимых поколений, от рыбьих наших предков до человека, от палеозойской эры до наших дней. Эта инстинктивная память клеток и организма в целом есть тот автопилот, который автоматически ведет нас через все проявления жизни, борясь с болезнями, заставляя действовать сложнейшие автоматические системы нервной, химической, электрической и невесть какой еще регулировки. Чем больше мы узнаем биологию человека, тем более сложные системы мы в ней открываем".

И из всех этих сложнейших систем природа, характер и развитие наследственности и есть предмет генетики.

- Николай Петрович, но, коль скоро все или, по крайней мере, основные секреты наследственности изучены, у ученых появилась возможность воздействовать на нее. Это значит, что человек может по своему желанию изменять животный и растительный мир и даже, как это довольно часто описывают в произведениях писатели-фантасты... самого себя. Не так ли?

- Вы говорите сразу о нескольких проблемах: о возможности воздействия на наследственность, о селекции сельскохозяйственных растений и животных, об улучшении генетики человека и борьбе с наследственными заболеваниями.

Как я уже говорил, познание законов наследственности - это не самоцель ученых-генетиков. Конечно же, все это необходимо нам для того, чтобы научиться воздействовать на природу, изменять окружающий нас животный и растительный мир, и если надо, то и самого человека. И благодаря открытиям ученых современная генетика уже научилась искусственно вызывать изменения в наследственных структурах организма. В этом ее величайшая заслуга. И хотя подчас биологи не могут еще детально разобраться в процессах, идущих в ядре и цитоплазме клетки, они уже научились использовать стойкие изменения в наследственном аппарате, если они полезны, и бороться с вредными.

Чтобы сделать яснее картину достижений генетики, бросим беглый взгляд на процессы эволюции в природе, те самые процессы, о которых говорится в учении Дарвина. Для этого воспользуемся нехитрой моделью - аквариумом, где плавают несколько пар рыбок гуппи. Через какое-то время рядом с родителями появится потомство первого поколения, затем второ,го, третьего... Постепенно гуппи заполнят весь аквариум. И если не увеличить рацион кормления и не подавать в воду насосом кислород, то выживут лишь самые сильные рыбки, те, что смогут бороться с невзгодами и захватывать пищу. В конце концов в живых будут оставаться только наиболее выносливые особи и в аквариуме установится биологическое равновесие.

Примерно то же самое происходит и в природе. Если бы не было борьбы за существование, то количество животных одного вида резко увеличилось, и в конечном итоге их стало бы так много, что они заполнили бы всю планету. Но мы знаем: число особей каждого вида на Земле ограничено. А это значит, что в каждом поколении остаются жить только наиболее приспособленные.

Однако для действия естественного отбора перенаселенность необязательна. В пределах одного вида нет генетически совершенно одинаковых существ. Некоторые оставляют более выносливое потомство, другие - хилое. Через несколько поколений преимущество получают потомки более приспособленных организмов. Вполне понятно, что такой процесс может происходить лишь в том случае, если полезные признаки передаются по наследству.

Эволюция предполагает появление новых признаков, и они приобретаются организмами. А это значит, что в наследственности возможны вариации. Возникают они в виде так называемых мутаций - стойких изменений в генах и хромосомах, изменений, которые выделяют организм из остальных, делают его непохожим, "чужим" среди других, подобных ему.

Для живых существ, как это показывают наблюдения и опыты, эти новые мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Генетики и селекционеры стараются воспользоваться полезными мутациями и нередко сами создают их. И в то же время стремятся избавиться от вредных или ненужных изменений в наследственности.

- Из всего вами сказанного явствует, что на современном уровне генетики человек уже может воздействовать на наследственность, создавать такие виды животных и растений, которые ему необходимы и которых недостает в природе. Какими же путями идет генетика и селекция в сельском хозяйстве и каковы уже достигнутые результаты?

- Ученые-селекционеры, как правило, не ставили перед собой цели создавать новые виды растений, их основная задача - улучшать уже существующие, разрабатывать высокоурожайные сорта. Генетика стала научной основой селекции, многие ее экспериментальные и теоретические разработки привели к целому ряду скачков в производительности домашних животных и культурных растений.