Читать онлайн «Жизнь науки». Страница 85

Можно найти эти новые формы среди культурных растений, которые часто представляют собой смеси, а также и в природе. Произвольно создавать их до сих пор не удается.

Подобным же образом следует, по моему мнению, представлять себе возникновение всех элементарных признаков животных и растительных форм.

В селекции известны оба типа изменчивости. Обычная изменчивость, которую можно назвать индивидуальной, флюктуирующей или постепенной, имеет место всегда и подчиняется определенным, сейчас в большей части известным законам. Она дает селекционеру материал для выведения ценного сорта. Наряду с этим он знаком со спонтанными вариациями, которые не нуждаются в селекции, а в худшем случае лишь в выведении чистой линии, и которые почти всегда с самого начала стойко передают свои свойства потомству.

Таким образом, учение об изменчивости распадается на два типа: изменчивость в более узком смысле слова и мутации. Первая — прей-муществеыно предмет статистических исследований. Основополагающие работы Кэтле и Гальтона в области антропологии подняли это учение до самостоятельной отрасли пауки. В развитии этого учения в области биологии приняли участие Людвиг, Велдон, Бейтсон, Данкер, Иогапсеп, МакЛеод и многие другие исследователи.

Флюктуирующая изменчивость носит частью индивидуальный, в более узком значении этого слова, частью групповой характер. В первом! случае речь идет о статистическом сравнении различных особей, в последнем — о различных органах особи, имеющих одно название, например, об отдельных листьях дерева. В обоих случаях изменчивость или, более точно, сфера изменений рассматривалась выдающимися исследователями с полным правом как приспособление к внешним условиям жизни.

Отдельные органы варьируют частично по размерам и весу, частично по своему количеству. В первом случае по Бейтсону говорят о непрерывной, а во втором — о перемежающейся изменчивости; однако эти термины другие исследователи использовали в ином смысле.

Законы возникновения мутаций совсем иные, чем законы изменяемости; но, насколько нам позволяют об этом судить наши недостаточно-глубокие знания, они также независимы от морфологической природы особи. Отличают прогрессивную и регрессивную мутации. Первые обозначают возникновение новых свойств, последние ведут к утрате уже имевшихся. На прогрессивных мутациях основано развитие животного и растительного миров в рамках родословной; следствием регрессивной мутации являются бесчисленные отклонения видов от общего описания той: систематической группы, к которой они отнесены.

Исходя из этих соображений, встают теперь задачи первого тома данного труда. Их две. Во-первых, необходим критический разбор фактических материалов, использованных Дарвином, Уоллесом и другими при обосновании учения о селекции. Во-вторых, необходимо экспериментальное исследование процесса возникновения новых видов. Эксперименты были начаты осенью 1886 г., и к настоящему времени они почти полностью закопчены, во всяком случае в одном направлении. Описание их является основным содержанием первого тома.

Критический пересмотр фактических материалов составляет предмет первой главы.

Моя критика ограничивается данными из практики селекции и рассмотрением тех возможностей, которые предоставляет селекционеру индивидуальная изменчивость. Селекция, как уже говорилось, работает в двух направлениях. С одной стороны, отбираются из числа устойчивых видов наиболее удачные, и это ведет к повышению урожайности. С другой стороны, селекция улучшает сорта и дарит нам, например, великолепные плоды, которые можно получить только при вегетативном размножении, и ценные сорта — элиту, всегда связанные с исходными культурами. Но никогда селекция, насколько об этом позволяет судить опыт? не приводит к созданию совершенно самостоятельного типа.

Таким образом в первой главе я стремился с предельной ясностью изложить отличие между двумя основными типами изменчивости. При травильном понимании этого отличия без дальнейших пояснений будет очевидно, что индивидуальная изменчивость для возникновения новых видов значения не имеет, а мутации имеют большое значение.

Наравне с критическим рассмотрением этих вопросов к многократно пытался собственными экспериментами исследовать индивидуальную изменчивость и определить круг изменений, которых можно достичь в эксперименте. Оказалось, что они всегда значительно скромнее, чем предполагают обычно, руководствуясь теорией селекции.

Для экспериментальных исследований в части возникновения мутаций я выбрал растение, на котором в течение многих лет и весьма подробным образом удалось наблюдать процессы возникновения мутаций. Это Oenothera Lamarckiana, растение, которое мне показалось уже в 1886 г. перспективным в этом отношении. Вторая глава покажет, что это растение меня не обмануло. Подробнейшему описанию всех обнаруженных мутаций посвящена третья глава.

Томас Хант Морган родился в Лексингтоне, штат Вирджиния, США. Образование он также подучил в Америке: биологию изучал сначала в университете штата Кентукки, а затем в Балтиморе, в университете им. Джона Гопкинса. Несколько лет Морган был доцентом кафедры зоологии в колледже Брин Мор, затем профессором экспериментальной зоологии в Колумбийском университете (1904—1928). Именно там, в основном университете Нью-Йорка, были сделаны наиболее крупные открытия Моргана в области генетики. В качестве объекта им была выбрана муха дрозофила, и на ней Моргану и его ученикам Стертеванту, Бриджесу и Меллеру удалось изучить основные менделевские законы наследственности. Благодаря открытию сцепления признаков, им удалось построить линейную картину распределения генов в хромосоме и сформулировать основные представления хромосомной теории наследственности; картина строения хромосом, данная Морганом, и их исключительная роль в наследственности получили свое микроскопическое объяснение уже в современных открытиях молекулярной биологии.

В последний период жизни Морган был профессором биологии в Калифорнийском технологическом институте, и там, в Пасадине, он умер. Мы приводим введение к «Структурным основам наследственности» (1920).

Введение

То обстоятельство, что важнейшие проявления наследственности оказались сведенными к очень простым фактам, внушает нам надежду, что и вся сущность ее, в конце концов, может быть нами вполне разъяснена. Так часто упоминаемая непостижимость этого явления есть заблуждение, основанное на недостатке наших знаний. Все это придает нам бодрость. Если бы окружающий нас мир был на самом деле так сложен, как его желают представить себе некоторые, действительно, должно бы было сомневаться, что биология когда-нибудь может стать точной наукой. Я лично не являюсь сторонником взгляда, будто вопрос о путях эволюции из тех, «что никогда не дадут удовлетворения биологу, и что чем больше усилий ученый тратит на него, тем дальше уходит от его разрешения». Наоборот, успехи последнего времени и методы познания, которыми эти успехи достигнуты, привели пас, за сравнительно короткий промежуток времени, к решению важнейшей проблемы эволюции гораздо ближе, чем это кажется на первый взгляд. Если при этом в процессе работы (как в физике, в химии или в любой живой отрасли знания) определяются новые задачи, новые точки зрения — то это понятно само собой. Но только обскурантизм решится утверждать, будто прогресс в этих областях удаляет нас от решения наших основных проблем.

Мендель оставил свои заключения в виде двух основных законов: так называемого закона расщепления и закона независимого комбинирования генов. Законы эти основываются на цифровых данных; они являются, таким образом, законами количественными и, при желании, могут быть представлены в виде математической формулы. Но, несмотря на то, что формулировка их является совершенно точной, они все же не дают объяснения, каким образом управляемые ими явления осуществляются в живом организме. Исключительно математическая трактовка принципов расщепления и независимого распределения генов едва ли на долгое время смогла бы удовлетворить ботаников и зоологов. Неизбежно должно было возникнуть стремление определить где, когда и как осуществляется процесс расщепления и воссоединения, и неизбежно должна была явиться попытка согласовать эти явления с удивительными процессами в половых клетках, имеющих такое всеобщее распространение.

Саттон был первый, кто в 1902 г. определенно высказал, что хромосомный аппарат, насколько он был тогда известен, представляет собою необходимый механизм для осуществления менделевских принципов.