Владимир Крупин - Так начиналось…

Открытие Менделя, сделанное в 1865 году, привело в конце концов к рождению генетики и менделизма. Чуть раньше, 26 ноября 1859 года, в Лондоне поступило в продажу сочинение Чарлза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Родилось эволюционное учение, или, как мы теперь говорим, дарвинизм.

Дарвинизм шел своим путем, менделизм своим.

У дарвинизма было некоторое преимущество. Он обогнал менделизм на 40 лет. Дарвиновскую книгу расхватали за несколько часов, как только она поступила в продажу. Труд Менделя пролежал в безвестности на пыльных полках библиотек до 1900 года, пока гороховые законы не были переоткрыты сразу Гуго де Фризом, Чермаком и Корренсом, сразу в трех странах — Голландии, Австрии, Германии. Не вдаваясь в детали учения Дарвина, остановимся на главной причине, точнее — на главном пункте расхождения эволюционистов и генетиков.

Дарвинисты полагают, что эволюция есть непрерывный естественный отбор. Природа отбирает лучших из лучших детей своих. Если рождаются более слабые, неприспособленные существа, они погибают. Кто творит этот отбор?

Внешняя среда.

Когда изменяются ее условия, жизнеспособность организма сразу подвергается суровому экзамену. Его выдерживают те, у кого организм приспособился к новым условиям; приспособился — значит изменился. Изменчивость, которая ведет к совершенствованию природы, непрерывна; иначе эволюция остановилась бы.

Менделисты же твердят свое: раз существуют единицы наследственности, которые упрямо подчиняют жизнь десятков поколений закону, выраженному формулой 1:2:1, значит непрерывна наследственность, значит внешняя среда особой роли не играет.

Что же тогда решает, какими будут дети у родителей?

Давайте подумаем.

…Засуха. Палящий ветер сморщил зерно. Урожай низкий, пшеница чахлая. Предположим, что влияние внешней среды, в данном случае — засухи, закрепилось и будет передано по наследству. Значит ли это, что теперь мы всегда станем получать плохие урожаи? Нет. Единицы наследственности — гены, к счастью для нас, не изменились. На следующий благоприятный год чахлые семена дадут полновесный сбор зерна.

Но если гены постоянны, откуда же в природе берется изменчивость? Как связать эволюцию с генетикой?

На этот вопрос ответил преподаватель биометрии и генетики Московского университета Сергей Сергеевич Четвериков.

1927 год. Идет Международный конгресс генетиков в Берлине. Появление здесь советской делегации ошеломило зарубежных ученых. Еще бы! На первых трех генетических конгрессах — ни одного русского. На четвертом (1911 г.) один случайный гость. На пятом целая армия генетиков — 50 человек! И каждый их доклад — сенсация. Одесский селекционер А. А. Сапегин рассказывает о перспективах скрещивания ржи и пшеницы. Совсем еще юный тимирязевец Г. Д. Карпеченко — о рафанобрассике — гибриде редьки и капусты, полученном им путем полиплоидии. Ботаник В. А. Рыбин — о другом живом «полимере» — домашней сливе, синтезированной из дикого терна и алычи. Зоолог Н. К. Кольцов провозглашает: «омниа молекула экс молекула» (все молекулы из молекулы)! В хромосомах находятся огромные полимерные молекулы. Они и есть носители наследственности. (Теперь-то мы знаем, что это ДНК!)

А когда закончил свое сообщение Четвериков, степенные ученые мужи бросились к трибуне поздравлять «русского Дарвина». Он сумел (наконец-то!) примирить генетиков с дарвинистами. В этом С. Четверикову помогла математика. Суть примирения заключена в четырех словах: источником эволюции являются геновариации.

Геновариациями С. Четвериков называл мутации, то есть такие отклонения в строении организма, которые передаются по наследству. Это уже язык генетики. Не будем, однако, забираться в ее дебри, ибо это не входит в наши задачи. Вернемся к проблемам биогеоценологии.

Четвериков сделал свои выводы, исследовав вместе с сотрудниками несколько популяций дрозофилы.

Никто не подозревал тогда, что за этим последует целая лавина исследований в области генетики популяции. Назовем хотя бы выдающиеся работы Н. Дубинина, Н. Тимофеева-Ресовского, подхвативших эстафету учителя. Но не одной популяционной теорией ограничилось влияние труда С. Четверикова. Оно стимулировало и эволюционистов, и математиков, и ботаников.

Выступая в Берлине, С. Четвериков, между прочим, говорил, что живой организм в нормальной для него среде представляет чрезвычайно тонкий, сложный и совершенный механизм, приноровленный ко всем разнообразным требованиям, предъявляемым к нему средой, «испортить» такой механизм гораздо легче, чем «исправить».

Как современно, как «кибернетично» это представление о жизни. В сущности, и ко всему эволюционному процессу С. Четвериков подошел с такой меркой. Популяция — это тоже живой механизм, сложная система, которая управляется законами отбора и в которой действуют каналы обратной связи (четвериковские «волны жизни»).

Совершенство природы, наблюдаемой естествоиспытателем, стихийно и сознательно приводит его к более совершенным методам исследования и обобщения.

«Развивающееся яйцо является одним из наиболее увлекательных объектов живой природы. Непрерывное изменение формы с часа на час удивляет нас своей простотой, а ежеминутно появляющиеся геометрические фигуры склоняют нас к математическому анализу. Постоянство и порядок целой серии превращений, тысячекратно повторяющихся в каждой порции яиц, убеждают в их причинной очередности, приводящей к образованию системы, в которой все части так приноровлены друг к другу, что образуют машину небывалой сложности».

Эти слова можно было бы не приводить, если бы они принадлежали математику. Но они сказаны эмбриологом Томасом Гентом Морганом за десятилетия до того, как появились электронные машины. Обратите внимание на вполне «кибернетическую» терминологию, которой воспользовался один из отцов генетики.

Клетка есть система, машина, в которой действуют законы геометрии и математического анализа.

Подобные представления не могли остаться незамеченными. Их подхватили и развили прежде всего математики.

Лет двадцать назад в науку и технику вошло новое слово, новое понятие — кибернетика, то есть учение о связях и управлении в машинах и живых организмах. Вначале кибернетика была областью техники связи, близкой к электронике и телемеханике. Но, между прочим, еще И. П. Павлов подметил, что простейший телефонный автомат имеет сходство с работой центральной нервной системы. Во-первых, с его помощью осуществляется временная связь — модель условного рефлекса. А во-вторых, этот прибор допускает и выбор между возможными абонентами, то есть осуществляет анализ путем торможения всех других путей, кроме заданного.