Владимир Мезенцев - 100 ответов верующим

В 1865 г. чех Грегор Мендель сообщил, что он открыл закономерность в передаче наследственных признаков растений. Открытие прошло незамеченным, и только на грани прошлого и нашего столетий ученые увидели, как велико значение работ Менделя.

Что же мы знаем в настоящее время о наследственности?

Сложный организм состоит из миллиардов клеток, каждая из которых живет собственной жизнью и в своей жизнедеятельности тесно связана с другими клетками. Клетка состоит из ядра и цитоплазмы. В ядре имеются специальные образования — хромосомы. Они и являются вместилищем генов — материальных носителей наследственности.

В клетках каждого вида животных и растительных организмов имеется постоянное количество хромосом определенной формы и величины. В сказках различные звери и птицы превращаются в других: аист — в собаку, лошадь — в мышь. В жизни этого не бывает, потому что хромосомы и гены разных видов животных и растений различны.

При размножении хромосомы, напоминающие длинные неровные соломинки, образуют точное подобие самих себя, они полнеют, удваиваются в своей толщине. Вскоре происходит их деление. В каждой из двух новых хромосом содержится одинаковое количество генов той же самой формы, расположенных в том же порядке. Затем на две равные половинки делится — ядро и цитоплазма. В каждой новой клетке при обычных условиях повторяется тот же набор хромосом и генов.

Носители наследственной информации — гены — состоят из вещества дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В молекуле ДНК и «записана» наследственность. Механизм наследственности возник в процессе развития живых существ от простейших форм к более сложным и совершенным.

Ядро и цитоплазма клетки постоянно взаимодействуют между собой. Из хромосом наследственная информация с помощью рибонуклеиновой кислоты (РНК) передается в особые образования в цитоплазме — рибосомы. Здесь создаются белки — основа жизни, причем органические соединения укладываются именно в такую молекулу, которая присуща данному организму.

Внешняя среда воздействует на организм, в том числе и на гены. Ген под этим воздействием нередко меняет свою форму или содержание, занимает другое порядковое место в хромосомной линии. Тогда ученые говорят, что произошла мутация. В результате мутации у организма появляются новые свойства, которые передаются по наследству.

Если данный вид животных или сорт растений хорошо приспособлен к окружающим условиям, мутации могут быть вредными, они резко уменьшают приспособляемость его к среде и организм погибает. Но мутации бывают и полезными, так как окружающие условия изменяются и организм может получить именно те признаки, которые необходимы для выживания вида. Например, мутации у мух, вызывающие укорочение крыла, обычно вредны. Но на островах, где дуют сильные ветры, короткокрылые мухи получают преимущество перед длиннокрылыми, так как последних ветер уносит в море. Мутация генов в живых организмах, следовательно, играет большую роль в эволюции.

Наука установила, что в основе жизни, обеспечивая все процессы обмена веществ в клетках, обязательно участвуя в этом обмене и тесно взаимодействуя между собой, лежат три органических вещества: дезоксирибонуклеиновая кислота — ДНК, рибонуклеиновая кислота — РНК и белок. Весь органический мир — растения и животные, одуванчик и эвкалипт, микроорганизмы и млекопитающие, амеба и человек — подчиняется законам наследственности, материальными носителями которых являются гены. В них «хранится» прошлая история организма данного вида и программа его будущего развития. Рычагом изменений, которые происходят в организме, обеспечивая возникновение новых форм, а следовательно и рычагом всей эволюции, служат мутации.

Столетия отбирал человек лучшие сорта полезных растений. Потом время такого отбора и создания новых сортов путем скрещивания сократилось, но все равно требовались десятки лет, чтобы земледелец получил культуру, дающую повышенный урожай. С возникновением генетики появилась возможность резко ускорить этот процесс. В природных условиях мутации не так уж часты. В лаборатории ученого под воздействием химических препаратов и ионизирующей радиации можно вызывать мутаций во много раз больше.

Выведение новых сортов растений и пород животных на основе последних научных данных, в первую очередь данных генетики, проходит в десятки и сотни раз быстрее, чем образование новых сортов растений и пород животных естественным путем, стихийно. Тем самым человек создает своими руками и разумом новые формы живых организмов, которые нередко не только не уступают созданным природой, но и превосходят их. Сбываются пророческие слова И. В. Мичурина: «Человек может и должен делать лучше природы».

Одним из самых выразительных примеров того, как генетика помогает сельскому хозяйству повышать урожайность культур, служит выведение гибридных сортов кукурузы, которые повышают урожайность на 30-40 процентов. Ученые для создания этих сортов использовали познанные генетикой закономерности. Сейчас насчитывается несколько десятков сортов новых растений, которые получены в результате искусственных мутаций и уже внедрены в сельскохозяйственное производство. В будущем их число возрастет еще более. Познанные закономерности наследственности и изменчивости тем самым дают человеку ту скатерть-самобранку, о которой он мечтал в сказках.

Достижения генетики успешно используются в медицине. Антибиотики, которые уже спасли жизнь сотням тысяч больных, получили широкое распространение после того, как на помощь микробиологии пришла генетика. Грибки и бактерии обычно выделяют антибиотики в крайне недостаточном для практического использования количестве. Но если на эти микроорганизмы воздействовать рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами, картина меняется. В грибках и бактериях происходят определенные мутации, в результате чего антибиотиков можно получать в сотни раз больше.

Болезнетворные микробы нередко приспосабливаются к лекарствам, которыми воздействуют на них. Ученые установили, что приспособление зависит от изменений в наследственном аппарате микроорганизмов. Если изменить наследственные свойства микроорганизма, то увеличится или уменьшится его болезнетворность. Вакцина, полученная от микроорганизмов с ослабленной болезнетворностью, дает человеческому организму возможность выработать иммунитет к данному заболеванию, стать устойчивым к инфекции. Таким образом, был найден надежный способ борьбы с опасными болезнями.

Известны десятки тяжелых наследственных заболеваний. К ним относятся шизофрения, мускульная и скелетная дистрофия, болезни крови, ряд заболеваний сердца. Наука в настоящее время установила, что причины многих из этих болезней основаны на нарушении структуры хромосом. Будет устранено это нарушение — не будет заболевания. Наследственные заболевания нельзя рассматривать как рок, как неизбежность. Например, болезнь фенилпировиноградная олигофрения передается по наследству. Ученые разработали способ определения ее признаков у ребенка в первые дни после его рождения. Индикаторная бумага определяет, есть ли в выделениях новорожденного фенилпировиноградная кислота. Эта кислота при излишнем количестве как раз и воздействует на мозг ребенка, превращая его в неполноценного человека. Определив наличие опасности, врачи прямо или косвенно устраняют из рациона ребенка все продукты, ведущие к образованию кислоты. Болезни преграждается путь, и ребенок вырастет здоровым.