Знание-сила, 2006 № 01 (943)

Оказалось, что центростремительный отбор был описан под именем стабилизирующего Ш мал ьгаузеном давно — еще в 1937 году. После знакомства англоязычного научного мира с работами Шмальгаузена все стали называть его так же. Отбор закреплял, стабилизировал фенотип особи, выбраковывая уклоняющиеся от стандарта, от видового среднего значения экземпляры.

Так создается тот комплекс видовых черт, который и позволяет нам отличать один вид от другого.

Так разводят собак: служебные обязаны сдавать экзамены по общему курсу дрессировки и защитно-караульной службе. Иначе их не допустят к вязке, хотя поведение не передается по наследству и щенков придется учить заново. Но если не выбраковывать неспособных к обучению и послушанию особей, порода очень быстро разваливается: так произошло с ротвейлерами, которых разводили бесконтрольно, не устраняя от размножения собак неуравновешенных, и теперь многие из них неуправляемы.

Совсем другое дело — сибирская лайка, которая ходит с хозяином на охоту. Если дураков-пустолаев убивают, популяция умнеет на удивление быстро.

Шмальгаузен пришел к идее стабилизирующего отбора из эмбриологических соображений (он занимался не только эволюционной морфологией позвоночных, но и эмбриологией. Одновременно с Дж. Гекели он открыл закон независимости размеров одной части зародыша от другой его части (гетерономного роста).

Не все части зародыша растут одинаково быстро: у позвоночных, например, голова растет быстрее других частей. И человек рождается с головой, которая гораздо меньше вырастает за жизнь, чем тело: мозг "надо куда-то класть". Его нельзя "потом доделать", как руки, ноги и туловище. Мозг имеет трехмерную организацию, важную для его функционирования, и должен помешаться внутри черепа.

Исследования Шмальгаузена на курах показали, что такие системы организма, как покровы, нервная система, органы чувств, обладают большей независимостью, чем, например, кости и мускулатура. Значит, их собственный размер важнее, чем их соответствие с другими частями зародыша. Все это навело Шмальгаузена на мысль об адаптивной ценности стандарта и о путях, которыми он достигается в эволюции.

В дальнейшем Шмальгаузен пришел к выводу, показавшемуся ему парадоксальным, — к выводу о большей стабильности фенотипа по сравнению с генотипом. Сейчас нас совершенно не удивляет такой факт: после прочтения генома человека стало известно о множестве генетических вариантов, никак не влияющих на внешний вид и функционирование организма.

Пока "машина работает", стабилизирующему отбору "неинтересно копаться в моторе". Если бы не СПИД, мы бы никогда не заметили, что у 1,5 процентов русской и татарской популяции нет одного из клеточных рецепторов. Отсутствие его совершенно никак не влияет на жизнь человека, за исключением одного момента: такой человек вообще невосприимчив к СПИДу. Даже если колется зараженной иглой.

Как же так получилось, что эмбриолог и морфолог позвоночных Шмальгаузен стал писать о фенотипе и генотипе? Ведь даже методология у морфологии и генетики различна. Морфолог описывает структуру и пользуется сравнительным методом, а генетик ставит эксперименты.

Новые методы пришли с новыми людьми. В 1939 году Шмальгаузену в докторантуру Института эволюционной морфологии животных им. А.Н. Северцова поступила новая сотрудница — Раиса Львовна Берг. Это было не просто зачислением в ученики Шмальгаузена еще одного ученого: с ней достижения генетиков "пришли" в эволюционную морфологию, восстанавливая научные и человеческие связи, разорванные еще в 1911 году. В тот год, после того как в знак протеста против введения полицейского режима в Московском университете из Института экспериментальной зоологии уволились все сотрудники, начиная от его директора профессора Мензбира и до последнего швейцара, в институте остался один человек — А. Н. Северцов.

Абсолютно чуждый политике, А.Н. Северцов, тем не менее, от нее не уберегся. С этого момента началась научная и человеческая его изоляция. Представители демократической общественности перестали с ним здороваться, что в свете тогдашних представлений о лояльности означало и прекращение всяких контактов с его учениками. Самым любимым и выдающимся среди этих учеников был Иван Иванович Шмальгаузен, оказавшийся таким образом в изоляции от достижений блестящей школы русских генетиков, созданной Н.К. Кольцовым, учеником как раз академика Мензбира.

Раиса не собиралась скрываться от преследования генетиков и менять специальность. Она хотела работать с человеком, написавшим книгу "Пути и закономерности эволюции". К тому времени она уже защитила кандидатскую диссертацию и была признанным специалистом.

Вот что пишет Раиса Берг в своей книге "Суховей":

"Шмальгаузен спросил, какова моя специальность. Я сказала, что я генетик. Генетика стремительно катилась к гибели. (Дело происходит в 1939 году, уже разогнан Медико-генетический институт, его директор физически уничтожен.)

— Вы хотите переменить специальность, учитывая катастрофическое положение в генетике? — спросил меня Шмальгаузен.

— Нет, я хочу продолжать работу по генетике популяций.

— У вас есть печатные работы? — спросил он.

Я подала ему оттиски. Он глянул и сказал:

— Я имею честь быть знакомым с вашим отцом. Хоть наследственность теперь не в чести, гены номогенеза будут учтены при вашем зачислении. Я могу предоставить вам место докторанта. Вам предстоит экзамен по марксизму. Держитесь".

У Шмальгаузена Раиса Львовна изучала мутационный процесс в диких популяциях дрозофил, сравнивала их с лабораторными. Оказалось, что дикие популяции более изменчивы, мутации возникают в них с большей частотой: для выживания в дикой природе требовался больший резерв наследственной изменчивости, чем для "тихой жизни" в лаборатории. Узницы пробирок более стандартны, их нормальные гены обладают большей способностью подавлять мутантные, чем нормальные гены диких мух.

В 1946 году Шмальгаузен публикует уже представление о мобилизационном резерве наследственной изменчивости — под зашитой стабилизирующего отбора накапливаются аллели, не снижающие приспособленность, то есть нейтральные и псевдонейтральные.

Ю. Филипченко

И. Шмальгаузен

После печально знаменитой сессии ВАСХНИЛ всех генетиков стали выгонять отовсюду. Отстранили и Шмальгаузена от директорства институтом, сняли с заведования кафедрой в Московском университете за поддержку генетиков. Раиса Львовна лишилась работы с мухами, "переквалифицировалась" в ботаники.