Век генетики: эволюция идей и понятий

Можно назвать преждевременным открытое в 1827 г. известным ботаником Робертом Броуном (1773–1858) беспорядочное движение пыльцы в воде. Р. Броун считал, что имеет дело с некими живыми существами. Но вскоре было замечено, что столь же спонтанно в воде двигаются инертные микрочастицы краски кармина. Далее произошло следующее: "Натуралисты уклонились от объяснения этого явления, считая это дело физиков. В свою очередь, физики не считали нужным изучать его. Эти натуралисты, — говорили они, — уверенно не умеют рассуждать и делать выводы. Они же сильно освещают свой препарат в микроскопе, и освещая его, они его нагревают, и тепло вызывает в жидкости нерегулярные движения", — так кратко излагает суть взаимонепонимания Анри Пуанкаре (1983, с. 492). Спустя сто лет физик Жан Перрен сумел истолковать это явление как движение атомов и установил даже число атомов в одном грамме водорода!

Однако, проблему, которой посвятил свою работу Г. Мендель, никак нельзя назвать преждевременной. Парижская Академия наук в 1861 г. объявила специальный конкурс на тему: "Изучать растительные гибриды с точки зрения их плодовитости, постоянства или непостоянства их признаков". В задачу конкурса входило "проделать ряд точных исследований" и, в числе прочих, ответить на вопрос № 3: "Сохраняют ли гибриды, размножающиеся самооплодотворением в течение ряда поколений, признаки неизменными… или же наоборот, они всегда возвращаются к формам их предков" (Гайсинович А. Е., 1988). Конкурсы Парижской Академии наук вызвали интерес не только в научном мире.

Как раз годом раньше, в 1860 г., Луи Пастер победил Пуше в знаменитом споре о самозарождении. Влияние победы Пастера на мировоззрение современников было огромным. Победитель конкурса 1861 г. Шарль Нодэн (1815–1899) представил мемуар в 200 страниц под названием "Новые исследования над гибридностью у растений". На вопросы, заданные конкурсной комиссией, в работе Ш. Нодэна содержались довольно определенные ответы, а именно:

1) в первом поколении гибридов наблюдается сходство всех потомков и их единообразие;

2) начиная со второго и последующих поколений происходит "разложение гибридных форм" на исходные родительские типы;

3) возврат к родительским формам и появление новых комбинаций связано с разъединением сущностей (наследственных задатков) при образовании пыльцы и яйцеклеток.

Каждый, кто знаком с основами генетики, сразу узнает, что выводы Ш. Нодэна в принципе соответствуют закономерностям наследования признаков, установленным в работе Г. Менделя. Исследование Нодэна, удостоенное премии, сразу же стало хорошо известно. С Ш. Нодэном переписывается и его цитирует сам Ч. Дарвин. В биологической литературе прошлого века "при всяком изложении проблемы гибридизации работа Ш. Нодэна приводилась в качестве последнего слова науки" (Гайсинович; 1988, с. 121).

И все же, почему мы говорим о законах Г. Менделя, а не Ш. Нодэна? Тем более, что работа Ш. Нодэна более солидна, сообщаются данные по многим видам растений, а у Менделя в основном взят один вид — горох. Ответ можно дать такой. Шарль Нодэн установил много интересных и важных фактов и ряд закономерностей. Но смысл или "душа фактов" (выражение Анри Пуанкаре) оставались неясными или размытыми. Разнообразие взятых в опыты форм увеличивало содержание высказываний, но уменьшало их обязательность. То, что было справедливо для льнянки или петунии, не совсем подходило для примулы или дурмана. Создавалось впечатление, которое Нодэн выразил в одной из своих работ: "законы, управляющие гибридностью у растений, варьируют от вида к виду, и нельзя делать заключение от одного гибрида по отношению к другому" (цит. по Гайсиновичу, 1988, с. 117).

Несколько повторяя сказанное ранее подчеркнем, почему работа Грегора Менделя считается фундаментом генетики:

1. Грегор Мендель сделал концептуальное открытие: он создал научные принципы описания и исследования гибридов и их потомства (какие формы брать в скрещивание, как вести анализ в первом и втором поколении и т. д.);

2. Грегор Мендель установил законы наследования признаков;

3. Он в неявной форме высказал идею бинарности наследственных задатков, т. е. идею, что каждый признак контролируется парой задатков или генов (как стали их потом называть), которые никуда не исчезают, а лишь рассоединяются при образовании половых клеток и затем свободно комбинируются у гибридов и их потомков.

Парность задатков — парность хромосом — двойная спираль ДНК, таково логическое следствие идей Г. Менделя. Подобные предвосхищения известны в истории науки. В начале XIX века Джон Дальтон (1766–1844) открыл закон кратных отношений и ввел для его истолкования фундаментальное понятие атомного веса. "Атом Дальтона оказался лишь предварительным эскизом атома Резерфорда и Бора. Это в очередной раз доказало — на сей раз в широком масштабе, — что научная теория, если она соответствует реальности, имеет истинные следствия, глубины которых значительно превосходят то понимание, которое вкладывал в теорию ее создатель" (Полани М., 1985, с. 73).