Семен Резник - Николай Вавилов

Но Вавилова интересовали не только семена, то есть результаты американских экспедиционных исследований. Он хотел выяснить, чем руководствуются американцы, намечая маршруты путешествий. И выяснить не мог. Он, наверное, даже заподозрил, что американские ученые засекретили свои теоретические построения. Но потом понял, что они просто не задумывались над волнующими его вопросами. Они не спешили. Решили обследовать весь земной шар, а в какой последовательности — это их не заботило. У них хватало долларов. И их не смущало, что хорошо оснащенные, а потому дорогостоящие экспедиции нередко возвращались с очень скудной добычей.

Вавилова же волновали общие законы эволюции и распределения по земле культурных растений. Поиск вслепую ему был просто неинтересен. Да и бедность Советской страны (которой «в ее несчастье все сочувствуют, и никто не верит, что она погибнет»*, как писал Вавилов из-за океана) заставляла быть мудрым.

Между тем не во всех областях биологической науки американские исследователи продвигались вслепую.

Вавилов посетил Колумбийскую лабораторию Томаса Гента Моргана.

Он пришел к Моргану спорить.

«Мне казалось маловероятным, — объяснял впоследствии Вавилов, — чтобы гены, как бусы, были расположены в хромосоме»*. В другом месте он писал, что такое представление казалось ему механистическим.

Изложив свои соображения Моргану, он ждал, конечно, отпора. Но с удивлением заметил, что глава генетиков всего мира слушает его не только с вежливым вниманием, но с сочувствием.

Оказывается, представление о линейном расположении генов в хромосоме ему самому не очень-то по душе. Он с радостью откажется от этой теории, если кто-либо предложит лучшее решение. Вавилову он посоветовал посидеть с учениками в лаборатории и проанализировать документы построения хромосомной теории.

Ни о чем другом Вавилов и не мечтал.

Одной из главных заслуг Моргана было то, что он нашел удачный объект для генетических исследований: маленькую плодовую мушку дрозофилу, которая легко и быстро размножается, относительно часто подвержена наследственным изменениям — мутациям и содержит в своих клетках всего четыре пары хромосом.

Вавилов стал свидетелем того, как в бутылке с кусочком подпорченного банана, в которую помещали пару мух, через десять дней появлялось больше двухсот их детенышей. Сотрудники Моргана ко времени приезда Вавилова исследовали уже триста поколений мух, то есть столько же, сколько поколений людей сменилось на Земле со времен зарождения великих цивилизаций.

Еще в 1910 году Морган заметил, что полученные им мутанты — мухи с белыми глазами — передают эту наследственную особенность странным образом. Оказалось, что при скрещивании этих уродов с нормальными красноглазыми мушками самцы передавали свой признак только дочерям. А так как уже было известно, что самцы передают дочерям особую Х-хромосому, то Морган и решил, что задаток окраски глаз находится в этой хромосоме.

Затем Морган исследовал и другие полученные им разновидности мух — с неразвитыми крыльями, желтым телом, алыми глазами — и пришел к выводу, что задатки этих признаков тоже находятся в Х-хромосоме. Точно так же другие гены удавалось «поместить» в другие хромосомы.

В дальнейшем Морган обнаружил, что гены, которые должны быть в одной хромосоме, неожиданно оказываются в разных. Но ему не пришлось ломать голову над этой «странностью». Еще в 1008 году бельгийский ученый Янсенс установил, что при делениях созревания половых клеток парные хромосомы, прежде чем разойтись, переплетаются и при этом могут разорваться и обменяться участками.

Так «странность», кажущееся несоответствие фактов с хромосомной теорией, стала ее подтверждением.

Стертеванту в 1910 году, когда Морган получил первые результаты, было восемнадцать лет, и он был студентом-второкурсником. В Колумбийскую лабораторию его привела страсть к конному спорту. Он с детства увлекался скачками и знал родословные многих лошадей. Ему показалась неверной статья Карла Пирсона, который утверждал, что масти лошадей наследуются не по законам Менделя. Стертевант собрал в библиотеках родословные многих скаковых лошадей и легко доказал, что Пирсон не прав. Автор рукописи поразил Моргана самостоятельностью научного мышления. Морган поспешил напечатать работу в Биологическом бюллетене и вскоре пригласил Стерте-ванта экспериментировать с дрозофилой.

И когда Морган установил, что при обмене участками хромосом разные пары генов расстаются друг с другом не с одинаковой частотой, Стертеванту пришло в голову, что, используя это явление, можно вычислить относительное расстояние между генами. Если гены расположены рядом, обосновывал он свою идею, то вероятность, что разрыв хромосомы произойдет на участке между ними, мала. Чем это расстояние больше, тем чаще должен происходить такой разрыв. Значит, по частоте расхождений двух генов, лежащих в одной хромосоме, можно судить о расстоянии между ними.

Стертевант тут же приступил к опытам. Устанавливая, как часто расходятся те или иные пары генов, он наносил их на диаграмму. Чем реже расхождение, тем ближе друг к другу гены. Причем, чтобы определить местонахождение очередного гена, ему не надо было устанавливать, как часто он расходится со всеми уже определенными генами, а только с двумя из них. Это сильно ускоряло работу и, главное, давало возможность теоретически рассчитать частоту расхождения с третьим, четвертым геном, а затем, сопоставив данные расчета с экспериментом, проверить правильность выводов. Так постепенно была построена диаграмма, или, как ее потом назвали, карта всей Х-хромосомы.

Однокашник Стертеванта Бриджес поступил к Моргану примерно в одно время со своим приятелем. Он не думал становиться генетиком, устроился в лабораторию ради заработка. Ему поручили технический надзор за мухами. Но мухи пленили Бриджеса, а постоянный уход за ними сделал его блестящим экспериментатором. В дальнейшем основную часть опытов Морган поручал ему.

В это время генетическими исследованиями заинтересовался другой молодой человек, Герман Меллер. Он учился в Корнельском колледже и не имел возможности ставить опыты с плодовыми мушками. Он стал разрабатывать всевозможные математические варианты частоты обмена двух генов в зависимости от их взаимного расположения и способа обмена участками хромосом.

Когда Меллер сравнил опытные данные Стертеванта со своими вычислениями, то оказалось, что опытные данные совпали с одним из его вариантов, а именно, с вариантом линейного расположения генов.

Меллер, Стертевант, Бриджес построили карты остальных хромосом. Причем карты строились не на основании каких-то манипуляций с самими хромосомами, а лишь путем исследования частоты расхождения наследственных признаков — по сложным системам скрещиваний, которые обычно разрабатывал Меллер. Теоретический расчет все время немного опережал эксперименты, но эксперименты всякий раз подтверждали его.