Всколыхнувший мир

Но чем глубже познавали генетики сложные законы своей молодой науки, тем больше убеждались, что противоречия были мнимые, ложные. На самом деле они не опровергали, а подтверждали правоту Дарвина.

Быстро обнаружилась ошибочность представлений, будто мутации вызывают изменение лишь несущественных внешних признаков. Так казалось просто потому, что в первое время генетики проводили опыты именно по таким легко наблюдаемым особенностям, как окраска цветов у гороха или глаз у мушек дрозофил. Дальнейшие же исследования показали, что мутирование захватывает все признаки, в том числе и самые главные, коренные. Причем происходит это весьма сложным путем. Скажем, такие важные для эволюции признаки, как плодовитость или размеры тела животного, оказывается, определяются не одним геном, а совместным действием многих, что, конечно, сказывается на проявлении мутаций.

Разобрались ученые и в казавшемся особенно загадочным вопросе, каким образом «вредные» мутации могут приносить пользу в естественном отборе. Действительно, для вида, хорошо приспособившегося к определенной среде, большинство мутаций окажутся вредными. Но ведь природные условия могут измениться. И тогда мутации, казавшиеся вредными, вполне возможно, станут полезными.

Французские генетики наглядно показали это на изящном опыте, проверив новыми методами классический пример, который приводил в свое время Дарвин. Заметив во время своего путешествия, что на островах, где часто дуют сильные ветры, преобладают насекомые без крыльев или с крыльями недоразвитыми, он считал это хорошим доказательством естественного отбора.

Современная генетика умеет так воздействовать искусственно вызванными мутациями на определенные гены дрозофил, что у мушек возникает потомство почти бескрылое. В обычных условиях это для мушек губительный недостаток. Но вот бескрылых уродцев вместе с нормальными мушками выпустили в местности с сильными ветрами - и сразу стало буквально видно простым глазом, как действует естественный отбор! Ветер уносил в океан «нормальных» мушек с длинными крыльями, а бескрылые чувствовали себя прекрасно. Скоро они стали господствовать в популяции. На глазах возникал новый вид!

Интереснейшие исследования еще в двадцатых годах нашего века провел выдающийся советский генетик профессор С.С. Четвериков. Одна из его классических работ так и называлась: «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики».

Стало ясно: нельзя изучать проблемы происхождения видов на основе мутаций отдельных организмов - у одного волка или дерева в лесу. Мельчайшей единицей в этом процессе служит популяция - вся совокупность животных или растений данного вида, обитающих вместе в каком-то определенном районе. В этой группе, внешне кажущейся однородной, постоянно создается богатейший скрытый фонд самых различных мутаций. Они и служат материалом для естественного отбора. Причем многие изменения могут проявиться далеко не сразу. Они будут как бы дремать в скрытом состоянии, пока мутанты не попадут в природные условия, благоприятные для проявления этих изменений.

Развивая идеи Четверикова, Р. Фишер, С. Райт и Дж. Холдейн разработали интересные математические модели, позволяющие исследовать эти сложнейшие процессы уже с количественной стороны, в строгих цифрах.

Этот раздел науки стали называть популяционной генетикой. Из ее сочетания с дарвинизмом начала создаваться новая синтетическая теория эволюции.

В те же героические двадцатые годы в боровшейся с вражеской интервенцией, голодающей молодой Советской стране мало кому дотоле известный профессор Н.И. Вавилов разработал гениальный «Закон гомологических рядов наследственной изменчивости». Его открытие сравнимо с созданием периодической системы Менделеева.

Это подметил еще Дарвин: «...одинаковые признаки время от времени проявляются у некоторых разновидностей или рас, ведущих начало от одного и того же вида и, реже, в потомстве отдаленных видов».

Но только Вавилов на великом множестве примеров и уже с позиций генетики доказал, что, хотя мутации, скажем, в различных растениях вызывают случайные изменения наследственности, отбираются и закрепляются возникшие признаки не хаотически, как лопало, а со строгой закономерностью - схожие у растений разных видов. Изменчивость у них идет гомологически, параллельно.

Поразительное открытие! В казавшемся бесспорным, закономерном, неизбежном своеволии случайных мутаций Вавилов вдруг обнаружил систему. Конечно, закон гомологических рядов не отличается такой же строгой неуклонностью, как периодическая система элементов или закон всемирного тяготения. Он знает немало и исключений, поскольку на формирование живых организмов влияет великое множество скрытых причин, и границы применимости его пока не вполне ясны. Но он уже не однажды подсказывал ботаникам и селекционерам, что именно следует им искать, какие формы растений могут они обнаружить или создать.

И в то же время замечательное открытие Н.И. Вавилова многим тоже показалось опровержением дарвинизма. В истории науки так бывает.