Азим Турдыев - Дитя природы. Беседы о социальной биологии

– Да! Каждый вождь у нас в стране автоматически становился и корифеем науки… Но, Вам не кажется, что мы несколько отклонились от темы?

– Нет. Просто нам не обойтись без экскурса в историю. Так вот, в 1809 году Жан Батист Пьерр Антуан де Моне, Шевалье де Ламарк опубликовал свой главный труд, озаглавленный им «Философия зоологии», где он и сформулировал два своих основных закона.

Первый: «У всякого животного, не достигшего предела своего развития, более частое и продолжительное употребление какого бы то ни было органа, укрепляет мало-помалу этот орган, развивает его, увеличивает и сообщает ему силу, пропорциональную продолжительности его употребления; тогда как постоянное неупотребление органа неприметно ослабляет его, приводит в упадок, прогрессивно уменьшает его способности и, наконец, заставляет его исчезнуть». В переводе на более упрощенный язык это обозначает: упражняемые органы увеличиваются в размерах, а неупражняемые, соответственно, уменьшаются.

И второй закон: «Все, что природа заставила особей приобрести или утратить под влиянием внешних обстоятельств, в которых с давних пор пребывала их порода, и, следовательно, под влиянием преобладающего употребления известного органа или под влиянием постоянного неупотребления известной части, все это сохраняет – путем размножения – в новых особях, происходящих от прежних…». Т. е., все произошедшие в течение жизни изменения передаются следующим поколениям.

Много споров в научном мире вызвали эти положения. Но с каждым годом закон находил все большее количество приверженцев и в течение последующего столетия казался непоколебимым. Даже Дарвин, великий Дарвин, в 1859 году открывший миру закон эволюции и выдвинувший поначалу гипотезу «пангенезиса», в конце концов, отказался от этой теории и был вынужден признать правильность закона наследования благоприобретенных признаков.

Какова растворимость наследственности?

Двигатель эволюции – мутации.

Что такое «хорошо» и что такое «плохо»?

– Пангенезис? Это что-то связанное с общим развитием, или это каким-то образом связано с генами?

– И да и нет. В то время еще ничего не было известно о генах. Под генезисом подразумевалось развитие. Пытаясь как-то объяснить механизмы передачи признаков по наследству, Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой в цитоплазме всех клеток имеются особые саморазмножающиеся вещества (геммулы), которые выполняют роль активных агентов жизнедеятельности и развития клеток. Эти «гемулы», постепенно оттесняясь из всех клеток тела, концентрируются в воспроизводящих органах и составляют его наследственную основу.

Когда мужская и женская половые клетки сливаются и образуют зиготу, эмбрион развивается из этих корпускул – полномочных представителей всех органов. Как Дарвин был близок к истине! Он рьяно отстаивал свои позиции, несмотря на то, что теорию пангенезиса не мог и не хотел принять никто из его современников. Доводы своих многочисленных оппонентов Дарвин, со свойственной ему скрупулезностью, тщательно анализировал, находил слабые стороны и воздвигал убедительные контрдоводы. Но, однажды заданный ему вопрос одного из многочисленных оппонентов (кстати сказать, не биолога, а математика по фамилии Дженкинс), остался без ответа. Дарвин на многие годы задумался, тщетно пытаясь найти удовлетворительный ответ и, в конце концов, вынужден был к концу своей жизни отказаться от своей гипотезы потому, что так и не смог найти вразумительный для себя ответ на заданный ему вопрос.

А вопрос был предельно прост:

– Ну, хорошо – возражал Дарвину математик – если действительно допустить, что в половых клетках на самом деле имеются корпускулы и которые могут быть представителями всех органов и тканей, тогда при слиянии гаметы, содержащей в себе измененные корпускулы с гаметой, не имеющей этих изменений, в первом поколении будет уже содержаться половина измененных корпускулов, во втором поколении – останется всего лишь четвертая часть, а в третьем – восьмая часть, в следующем поколении – шестнадцатая часть и т. д. И уже через несколько поколений любой признак всегда будет как-бы растворяться? А где же тогда наследование изменений, о котором Вы говорите в своих предположениях?

Дарвин, к сожалению, не знал ничего о генах в тот период. Никто тогда об этом ничего не знал. Не мог догадаться о генах и отец генетики Грегор Мендель. Это кажется странным – отец генетики, не знавший ничего о генах? Смысл заключений Менделя сводился к тому, что признаки не исчезают навсегда и могут проявляться через многие поколения. Этот закон Мендель обозначил как «Закон чистоты гамет».

Вы помните предмет спора математика с Дарвином? Ответ, как оказалось, был очень прост.

– Дарвин не был знаком с публикацией Менделя?

– Трудно сказать. По-видимому, нет. Информационная служба в тот период была не на очень высоком уровне. Надо сказать, что работа Менделя вообще оказалась никем не замеченной. Наука просто не была готова к восприятию такой основополагающей информации. Однако, спустя почти сорок лет после публикации пошло лавинообразное развитие генетики. Стало возможным решение вопросов, так долго мучивших и Ламарка и Дарвина и многих, многих других естествоиспытателей.

Оказалось, что внутриклеточные «корпускулы», о которых упоминал Дарвин, это не какие-то представители органов и тканей в половых клетках, а гены, кодирующие структуру и функции в клетках и, в конечном итоге, во всем организме и находятся эти гены в ядрах не только половых клеток, но и всех остальных соматических клеток. Именно они являются носителями наследственности. Каждый ген ответственен за четко определенную часть в сложном комплексе жизнедеятельности клетки. В каждой клетке генов насчитывают сотни и тысячи.

Например, Проект Геном человека, т. е. работа по составлению карты генов человеческого организма, начался в 1990 году, под руководством американского биолога Джеймса Уотсона, получившего в 1962 году Нобелевскую премию. совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом Уилкинсом за открытие структуры молекулы ДНК. В 2000 году опубликовали черновик структуры генома, а полный геном – в 2003 году Работа продолжалась более 13 лет, в течение которых ученые пытались выяснить точную последовательность нуклеотидов в ДНК и расположение генов. Сейчас известно, что ДНК человека содержит более 25 тысяч генов

– «Ген», «генетика» – эти понятия давно уже стали привычными. Используются они широко, смысл их понятен, но все-таки трудно представить себе что же подразумевается под этими понятиями, какова их структура?

– Действительно, человеку, не обладающему специальными знаниями, трудно разобраться во всем этим. Дело в том, что гены представляют собой определенный набор химических соединений, называемых нуклеотидами, в состав которых входят азотистые основания – Аденин, Гуанин, Цитозин, Тимин. Соединяясь между собой в самых разнообразных комбинациях, они и составляют структуру гена, в котором могут находиться от десятков до нескольких сотен тысяч азотистых оснований. Каждый ген кодирует строго определенную структуру белка. Когда в клетке различные аминокислоты (их насчитывается 20) начинают соединяться друг с другом и образовывать белки, эти соединения образуются не беспорядочно, а в строгом соответствии с порядком расположения азотистых оснований в генах. Т. е. в генах зашифрованы количество и порядок расположения аминокислот в процессе синтеза белка. Порядок расположения аминокислот в белке, т. е., структура белка определяет его функцию. Варианты комбинаций двадцати аминокислот бесконечны и именно этим определяется бесконечное разнообразие белков, составляющих структуру и функции любого организма.