Фенетика - Яблоков Алексей Владимирович (читать книгу онлайн бесплатно без TXT) 📗
Однако главной теоретической находкой Ваагена было выделение в филогенезе «единичного филетического признака». На палеонтологическом материале, считал Вааген, можно проследить как бы движение этого «единичного признака» во времени.
В начале 1884 г. после тяжелой болезни умирает в монастыре в Брюнне прелат Грегор Мендель, давно отошедший от науки и занявшийся общественно-политической деятельностью. Он умирает, не дождавшись признания своего открытия, а через несколько месяцев после его смерти в Мюнхене выходит в свет объемистая книга К. Нэгели (1817–1891) «Механико-физиологическая теория эволюции», в которой проводятся мысли, как ныне считают историки науки, навеянные многочисленными — для тогдашнего неторопливого времени привычно обстоятельными — многостраничными письмами Г. Менделя с изложением результатов его опытов: «Каждый видимый признак находится в идиоплазме в виде задатка; имеется поэтому столько же родов идиоплазмы, сколько бывает комбинаций признаков» [3].
В этом высказывании важно то, что речь идет о наследственных задатках как представителях отдельных признаков особи, а не клеток, органов или частей тела, как широко принималось в то время большинством исследователей (в том числе Ч. Дарвином и А. Вейсманом). Большинством, но не всеми. Голландский ботаник Г. де Фриз (1848–1935), который давно интересовался проблемой наследственности в видообразовании, идет тем же путем, что и К. Нэгели: наследственность осуществляют отдельные наследственные единицы — «пангены», каждый из которых отвечает за определенные элементарные, антагонистические признаки в организме. Изучение проблемы появления и исчезновения отдельных, дискретных признаков способно, по мнению Г. де Фриза, пролить свет на проблему происхождения и развития видов. Эти теоретические взгляды автор будущей мутационной теории происхождения видов подкрепляет широкими экспериментами по скрещиванию близких видов и форм растений, хорошо различающихся по антагонистическим признакам (окраска, опушенность, шиповатость и т. п.).
Таким образом, хотя работа Г. Менделя и осталась похороненной в нескольких сотнях экземпляров трудов любительского общества Брюнна, но обусловленное ею движение биологической мысли, которое было начато трудами О. Сажре и К. Найта, непрерывно продолжалось.
От отдельных признаков до фена
Английский биолог В. Бэтсон был одним из тех, кто формулировал целые научные направления, прозорливо отличал «существенное от несущественного». Он предложил термин «генетика» в 1906 г. и был организатором первых конференций, по гибридизации, от которых ведется счет международным генетическим конгрессам (первая конференция состоялась в 1899 г. в Лондоне). Это тот Вильям Бэтсон, которого Н. И. Вавилов называл «мой учитель».
В 1894 г. В. Бэтсон публикует фундаментальную сводку (610 страниц убористого текста с 209 рисунками) под названием «Материалы по изучению изменчивости, специально относящиеся к прерывистости в происхождении видов». Жизнь по своей сущности прерывиста, дискретна, и в основе этого лежит дискретность наследственности. Естественный отбор, действующий, как предполагал Дарвин, на основе мельчайших отклонений, непрерывной изменчивости, каким-то образом приводит к дискретности видов. Решение загадки может прийти не через изучение адаптаций (что всегда будет оставаться увлекательной частью естественной истории), а через изучение «прерывистых вариаций». Итак, заключал Бэтсон, основные трудности дарвинизма в объяснении видообразования заключаются в переходе непрерывной изменчивости в прерывистость видов. Для решения этой загадки надо попробовать отойти от традиционного взгляда на изменчивость как на непрерывный феномен: изменчивость может быть дискретной. Предлагаемая Бэтсоном грандиозная сводка данных о прерывистой изменчивости признаков в природе не содержит какой-то новой доктрины, она, по его мнению, лишь «сводит вместе материалы, которые помогут другим в будущем продолжить решение этой проблемы».
Этой книгой В. Бэтсон обессмертил свое имя как провозвестник мутационной теории. А через пять лет после выхода книги, выступая на конференции по гибридизации, которая потом будет названа Первым Международным конгрессом по генетике, в докладе «Гибридизация и скрещивание как методы научного исследования» он одним из первых в современной литературе ставит вопрос о важности и необходимости учета «отдельных признаков»: «В настоящее время мы не нуждаемся более в общих идеях об эволюции. Мы нуждаемся в детальном знании эволюции отдельных форм» [4].
После того как законы Г. Менделя были вновь открыты в 1900 г. и на протяжении следующих нескольких лет формулируются основы той науки, которую сегодня мы называем генетикой. Но пока — до 1906 г., когда с легкой руки В. Бэтсона появилось слово «генетика», — это еще не самостоятельная дисциплина, а ветвь экспериментальной биологии, имеющая дело с изучением наследственной изменчивости.
Для обозначения дискретных признаков чуть ли не каждый исследователь предлагает собственное название: Г. де Фриз — мутационные признаки, мутации; Т. Г. Морган — отдельные признаки, наименьшие признаки, альтернативные или элементарные вариации; К. Корренс — самостоятельные, независимые признаки; В. Бэтсон — аллеломорфы, парные признаки; В. Кастл — видимые менделирующие признаки, менделевские отдельные признаки; Г. Осборн — биологические признаки и т. д.
Если добавить к этому перечню «единичные изменения» Ч. Дарвина, «константные признаки» Г. Менделя, «антагонистические признаки» Г. де Фриза, «прерывистые вариации» В. Бэтсона, то становится ясно, что совершенно необходимо было провести какую-то унификацию этих многочисленных, но по существу очень близких или однородных понятий. Такую попытку делает американский генетик Г. Дж. Шелл, специально рассматривая проблему употребления различных генетических терминов в английском языке. Он так определяет «отдельный признак»: «Альтернативные различия любого рода, которые или присутствуют, или отсутствуют как целое у каждого индивидуума и которые обладают возможностью сочетаться в новых комбинациях с другими признаками» [5].
Это точное и емкое определение осталось без должного внимания. В те годы в генетике распространяется новая терминология, новые точки зрения и начинают развиваться новые, все дальше уходящие от классических направления исследований. Основу их заложил знаменитый датский генетик В. Иоганнсен, опубликовав в 1909 г. свою книгу «Элементы точного учения о наследственности», в которой в науку вводятся давно ожидаемые термины «ген», «генотип», «фенотип», «аллель».
Ген, по Иоганнсену, реально существующая, независимая, комбинирующаяся и расщепляющаяся при скрещиваниях единица наследственности, самостоятельно наследующийся наследственный фактор; их совокупность составляет генотип. Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков, «он является выражением очень сложных взаимоотношений» [6]. Аллели — формы состояния гена, вызывающие фенотипические различия, локализованы на гомологичных участках парных хромосом.
Казалось бы, налицо полный спектр всех нужных генетикам терминов. Но как же быть с обозначением отдельных признаков фенотипа, явно выражающих дискретность наследственного материала? И тут на помощь пришел жаргонный вариант уже предложенных терминов.
Использование жаргона в научной терминологии всегда существовало и, наверное, будет существовать. Мутация, по определению, — прерывистое наследственное изменение, определенным образом влияющее на фенотип, а в научном обиходе мутация это и особь, несущая мутантный признак, т. е. мутант, и сам мутантный признак, возникший в результате мутации. Аллель — форма состояния гена, а в научном обиходе — и альтернативный наследственный признак, и особь, несущая такой признак. Число подобных примеров можно легко увеличить.
