Шрифт:
Равные соотношения полов в потомстве у животных были объяснены только хромосомной теорией.
Каждый гибридный организм содержит в каждой клетке половину хромосом от одного и половину хромосом от другого родителя. При редукционном делении пары родительских хромосом снова расходятся в разные гаметы, и это расхождение и лежит в основе расщепления. У самоопыляющихся форм (например, у гороха) возникают два типа мужских и два типа женских гамет, и случайные сочетания между ними и приводят к четырем тинам комбинаций парных хромосом (или аллельных генов), две комбинации остаются гибридными и в двух случаях восстанавливаются пары исходных родительских типов. Расхождение хромосом при редукционном делении делит пары гомологичных хромосом, однако, как показали цитологические наблюдения, разные хромосомы каждой пары распределяются между дочерними клетками случайно и поэтому в каждой гамете второго поколения часть хромосом может быть представлена от одного родителя, часть от Другого. Этот характер распределения хромосом и лежит, как показали многочисленные опыты, в основе «закона независимого распределения признаков».
Таким образом, появление хромосомной теории наследственности, сменившей спекулятивную гипотезу Вейсмана о зародышевой плазме, было основано на обнаружении четкого параллелизма между поведением хромосом и характером наследования признаков в гибридном потомстве. Однако гены в этот период по-прежнему оставались гипотетическими факторами наследственности. Локализация генов именно в хромосомах не вызывала сомнений. Были разработаны точные и объективные методы определения последовательности их расположения в хромосомах, вычерчены генетические карты хромосом, установлена зависимость между появлением или исчезновением признаков и изменениями определенного участка хромосом и т. д., химическая же природа генов и механизм их репродукции и действия на признаки оставались долгое время неизвестными. Согласно гипотезам того периода, гены — это особые самовоспроизводные белковые молекулы, локализованные в хромосомах и эти белковые молекулы, различаясь между собой по строению, катализируют реакции образования каких-то особых веществ или ферментов, стимулирующих образование отдельных признаков.
Важно подчеркнуть, что фактический материал генетики в 1935–1936 годах не решал вопросов о биохимической природе генов, механизме их саморепродукции, механизме действия и т. п., решенных наукой только в 1953–1961 годах. Однако сам факт существования генов неизбежно вытекал из тех экспериментальных данных, которые были получены при изучении закономерностей расщепления гибридов и изучения клетки.
Это настойчиво подчеркивалось в дискуссионных выступлениях многих советских генетиков. Уместно привести энергичное выступление по этому вопросу академика А. С. Серебровского на дискуссионной сессии ВАСХНИЛ в декабре 1936 года: «На законе кратных отношений при расщеплении выросла вся генетика. Те, кто пытается объявить генетику фантазией, механистикой, видеть в ней натяжки и т. д., должны прежде всего как-то ответить на этот вопрос о кратных отношениях. Ни одна теория наследственности не может уже отвертеться и уклониться от этой кратности. Если эта теория на может объяснить кратности, она не теория, а болтовня и не может претендовать на какое-либо внимание.
Некоторые решают вопрос очень просто: расщепление-де зависит от условий развития, одни растения реагируют на внешние условия одним образом, другие — другим, поэтому-де и образуются ресщепления. Ничего из этого не выйдет! Надо без уверток ответить, почему возникает именно 3:1, а не любое другое отношение: 3,40:1; 3,5:1; 3,75:1 и т. д.
Ведь суть вопроса именно в том и состоит. Факты говорят о том, что мы имеем дело с точными отношениями 3:1, и если имеются малейшие уклонения от этой точной кратности, оно легко объясняется посторонними для проблемы причинами.
Нужно бросить болтовню и безоговорочно признать, что закон кратных отношений яри наследовании — это фундаментальный биологический факт. Крупнейшее научное открытие. Признать и сделать из него все выводы. Какие же выводы?
Первый вывод, что никакого селективного оплодотворения, т. е. выбора гаметами друг друга при оплодотворении, не существует во всех тех случаях, когда кратные отношения имеют место. Если бы гаметы выбирали друг друга «по любви», как фантазируют И. И. Презент и Т. Д. Лысенко, это прежде всего нарушило бы кратные отношения. Несколько случаев селективного оплодотворения генетикой открыто и открыто именно потому, что в этих редких случаях отношение 3:1 и т. п. закономерно нарушается. Отношение же 3:1 как раз и говорит о том, что гаметы встречаются друг с другом не по выбору, не «по любви», а в порядке случайности.
Второй главный вывод — об объективном существовании наследственных единиц, генов. Какой вывод смогли и должны были сделать химики из закона кратных отношений? Вывод о том, что объективно существуют единицы вещества, атомы, которые и соединяются друг с другом. Могла ли химия не сделать этого вывода? Нет, не могла, так как без признания единиц-атомов было бы невозможно объяснить кратность отношений. Могла ли генетика не сделать вывода об объективном существовании единиц-генов? Нет, не могла, так как иначе остался бы необъяснимым факт кратных расщеплений. Ген, необходимый для развития зеленой окраски овса, в нашем случае либо попадает, либо не попадает в потомство. Он попадает или не попадает целиком, как единица. Как в химии, так и в биологии кратные отношения привели к крупнейшему открытию о наличии единиц: единиц вещества — атомов в химии, единиц наследственности — генов в биологии.
Третий вывод — об устойчивости генов. Какой вывод сделала химия из факта кратных отношений? Вывод об устойчивости атомов, о том, что их можно вводить в соединение, выводить из соединения без потери их индивидуальности. Могла ли химия не сделать этого вывода? Не могла, потому что, если бы эти атомы были единицами неустойчивыми, изменяющимися при нагревании, растворении и прочих простых воздействиях на них, их нельзя было бы соединять или разъединять обратно, невозможно было бы получать кратные отношения…» (СеребровскийЛ. С. Генетика и животноводство // Спорные вопросы генетики и селекции. М., 1937. С. 76–78).
Установление параллелизма цитологических и генетических картин, построение хромосомных карт, открытие половых хромосом — все это послужило новым объективным подтверждением реальности генов. Это обстоятельство столь четко подчеркивалось в дискуссии 1936 года, что можно проиллюстрировать материалами из того же выступления А. С. Серебровского: «Перехожу ко второму фундаментальному факту, факту совпадения генетических картин с картинами цитологическими. Вы знаете, что за последние 20 лет построены так называемые планы, или карты хромосом. На этих планах изображено взаимное расположение генов данного вида растений и животных. Такие планы составлены для нескольких видов дрозофил, для шелкопряда, для курицы, для мышей, кролика и для ряда растений (кукурузы, гороха, душистого горошка и т. д.). Как составляются эти планы? Мы ставим скрещивания, наблюдаем, как наследуются различные признаки. Устанавливаем, что одни признаки наследуются независимо, другие обнаруживают сцепление. Одни признаки сцеплены сильно, другие слабее. Принимаем силу сцепления за меру расстояния между генами. Исходя из этой предпосылки, чертим план, размещаем одни гены близко друг от друга, другие дальше, а несцепленные, независимо наследующиеся гены размещаем в разные группы. В результате получается некий чертеж.