Раиса Берг - Суховей. Воспоминания генетика

Из схватки человека с маленькой мушкой победителем вышла мушка. Способности человека выступать в качестве космической силы дрозофилы противопоставила способность продуцировать на всем протяжении ареала своего распространения приспособительные изменения, наследственные новшества, врожденный иммунитет.

В схватке человека с микромиром, грозящей человеку истреблением, человек выходит победителем.

Вернемся, однако, к селекционно-генетической гипотезе взлетов мутабильности в популяциях дрозофилы.

В 1946 году, сами того не подозревая, мы с Мариной Померанцевой создали модель глобального взлета мутабильности.

Мы вылавливали на винных заводах удаленных друг от друга городов мутантов с одинаковыми мутантными признаками и предоставляли им возможность производить потомство. Мы обнаружили повышенную частоту возникновения мутаций у этих мутантов.

Искусственный отбор мутантов и обнаруженная у них повышенная мутабильность и были моделью естественного отбора резистентных мутантов, отбора, повышающего мутабильность на космической арене.

В Москве, на Долгоруковской, где прошли первые пять лет моей жизни, в кабинете моего отца Льва Семеновича Берга, над его письменным столом висел портрет Дарвина.

Под портретом великого основателя теории естественного отбора, силы, преобразующей органический мир, самый крупный, по свидетельству зарубежной прессы, антидарвинист мира писал свою книгу жизни «Номогенез или эволюция на основе закономерностей». [Берг Л.С. Номогенез или эволюция на основе закономерностей. Труды Географического института. Петроград: Государственное издательство, 1922. Т. 1. Переиздано в сборнике: Берг Л.С. Труды по теории эволюции. Л.: Наука (Ленинградское отделение), 1977. С. 95–311.

Leo Berg. Nomogenesis or Evolution Determined by Law. Introduction by D'Arcy Wentworth Thompson. Publisced by Constable and Co, Ltd& London, 1996. Переиздано: M.I.T. Press. Cambridge (Massachusetts), London (England), 1969].

Дарвин считал редкие наследственные изменения, случайно оказавшиеся полезными, материалом естественного отбора, крошечными шажками по пути к образованию нового вида.

Берг решительно отказывался признать случай участником эволюции. Самым веским доказательством закономерного хода эволюции он считал массовое появление признаков нового вида на огромной территории, заселенной конкретным видом, доказанное трудами ботаников-путешественников. Прерывистый, взрывной характер видообразования, обусловленный этими периодическими взлетами изменчивости, сводит к минимуму роль отбора в видообразовании. Отбор имеет дело с существующей помимо него тенденцией.

Мне посчастливилось обосновать с генетических позиций утверждение Берга о разобщенности во времени вспышек видообразования, но моя селекционно-генетическая гипотеза трактует чередование взлетов и падений уровня мутабильности с дарвинистских позиций.

Выполнять свою функцию защиты популяции от катастрофических изменений среды ее обитания защитный механизм, состоящий из мутатора и из набора подвластных его действию генов, может только через отбор.

Мутатор так же не способен целесообразно реагировать на воздействие изменившейся среды как всякий другой ген. И как всякий другой ген, мутатор не ведает, что творит. Катастрофа не имеет никакого влияния на характер возникающих мутаций. Мутатор штампует мутантные гены. Случай решает, есть ли среди его мишеней хоть один ген, способный меняться в нужном в данный момент направлении. Если есть, в распоряжение вида поступает мутант — объект положительного отбора, счастливец, способный выжить и воспроизводить жизнеспособное потомство в катастрофически измененной среде.

Не имея в своем распоряжении ничего, кроме случайно возникших различий по плодовитости, отбор участвует, вместе с мутационным процессом, в создании и усовершенствовании особого механизма, назовем его генетическим контролем эволюции.

Механизм генетического контроля эволюции состоит из гена(ов) мутатора(ов) и набора генов, подвластных его (их) мутагенному действию.

Механизм этот, пройдя через горнило отбора, способен обеспечить сохранение вида в порой катастрофически меняющихся условиях существования, но и победу в межвидовом соревновании за овладение жизненными ресурсами в относительно неизменной среде.

Встроить, а затем усовершенствовать механизм генетического контроля эволюции отбор может, только используя обратную связь между жизнеспособностью мутантов, произведенных мутатором, и ценностью перед лицом отбора самого мутатора.

Зависимость судьбы производителя от качества его продукции — основа самоусовершенствования систем с вероятностным программированием будущего. Система генетического контроля эволюции органического мира и рыночная экономика многих государств относятся к этому типу систем.

Чем больше жизнестойкость и плодовитость мутантов, тем больше вероятность того, что ген, ответственный за их появление, сохранится в нисходящем ряду поколений. Мутант может не унаследовать ген-мутатор от своего родителя, обладателя генератора новшеств, но вероятность иметь в своем генотипе мутатор у мутанта выше, чем у других представителей той же популяции. Прямой положительный отбор мутантов, в то же время, является косвенным положительным отбором представителей вида, в генотипе которых, кроме мутантного гена, имеется еще и ген-мутатор.

Взлеты мутабильности тридцатых и шестидесятых — семидесятых годов в популяциях дрозофил Советского Союза — результат успешного применения инсектицидов. Выжили лишь мутанты — обладатели врожденного иммунитета. Большинство из них несли в своем генотипе гены-мутаторы и я зарегистрировала взлет мутабильности.

Не только взлет мутабильности, но и падение частоты возникновения мутаций — результат деятельности отбора. Если мутация, возникшая в результате активности мутатора, спасла популяцию от неминуемой гибели, и все выжившие представители популяции — мутанты, дальнейшая мутагенная активность гена, спасшего популяцию, оборачивается против него самого: отрицательный отбор мутантов, бракующий теперь продукцию гена-мутатора, ведет к снижению числа носителей генов-мутаторов в популяции.

Низкая мутабильность была обнаружена мной в 1945 и в 1946 годах в популяциях, отличавшихся в прежние годы высокой частотой возникновения мутаций, а затем во всех популяциях, изученных до наступления вспышки в конце шестидесятых годов.

В свете селекционно-генетической гипотезы я трактую повсеместные взлеты мутабильности как результат всюдности применения нового инсектицида, когда прежний перестал истреблять моих дрозофил. В катастрофически измененной среде грандиозно возросла ценность перед лицом отбора (selective value) определенной категории мутантов, а значит и ценность мутаторов, ответственных за возникновение именно этой категории мутантов.