Наследование непосредственных приспособлений

Наследственные изменения, имеющие прогрессивное значение для приспособленности организмов, были установлены за прошедшее десятилетие главным образом у некоторых бактерий. Уже в 1928 году Гриффит показал, что под воздействием убитых вирулентных пневмококков введенные мышам путем инъекции невирулентные пневмококки превращаются в вирулентные пневмококки. Бактерии типа при этом поглощают дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) убитых кокон. Перешедшие на них свойства исходной культуры оказываются прочно передающимися по наследству в атом и других случаях. При этом «трансформирующая активность» обеспечивается ДНК, к которой, разумеется, часто еще бывают должны присоединиться и дополнительные факторы, так что подобные «трансформации», возможно, вызываются не только одной ДНК. К. Н. Хиншелъвуду и другим удалось доказать, что некоторые бактерии в определенных условиях наследственным путем приспосабливаются к новым источникам питания. Точно так же их можно было сделать устойчивыми по отношению к некоторым бактериальным ядам (например, случаи устойчивости некоторых кокков против пенициллина). Постепенно совершающееся приспосабливание бактерий к новым условиям окружающей среды, по объяснению Хиншельвуда, происходит в результате «упражнения», то есть благодаря «включению» некоторых процессов обмена веществ. Утрата других видовых признаков объясняется «неупражнением», Ламарк сказал бы — «неупотреблением». Процесс приспособления бактерий Хиншельвуд истолковывает как «автоматическое последствие изменений в скорости реакций, которые приводят к новым системам равновесия энзим» И Хиншельвуд отвергает толкование, согласно которому новые формы бактерий имелись уже ранее в скрытом виде и выступили на передний план поело изменения среды лишь в результате отбора. Хиншельвуд подчеркивает наследственность свойств, приобретенных бактериальными культурами: «Так данное приспособление может передать свой эффект по наследству, даже если причина его появления исчезла. Поскольку оно внешне не изменяет организм, а в действительности оставляет его наметившимся в своей сущности, это может оказать серьезное влияние на ход дальнейшего приспособления». Чтобы, например, получить устойчивую привычку к новому источнику питания, определенному виду бактерии требуется смена около 300 поколений. «Традиционные» попытки объяснения, отрицающие возникновение наследственных свойств, в некоторых случаях оказываются совершенно неприемлемыми. «Бессознательная селекция» уже имеющихся в наличии разновидностей определенно исключается, если вся видоизмененная культура бактерий принадлежит одной единственной особи, размножающейся путем деления. Опыты с некоторыми клубеньковыми и почвенными бактериями привели к аналогичным результатам. Бактерии не имеют ни клеточного ядра, ни хромосом. Поэтому описанные наблюдения над бактериями говорят о значении для процессов наследования и других частей клеточного тела. То, что это относится не только к бактериям, подтверждают эксперименты с дрожжевыми грибками и опыты, которые Дк. Г. Вил, Т. М. Зопнеборн и А. Лесюэр и другие провели с одноклеточной туфелькой (парамецией), содержащей клеточное ядро. Долгое время не учитывалась роль клеточного тела (цитоплазмы), это, конечно, отчасти следует объяснить тем, что самый употребительный объект подобной исследовательской работы, плодовая мушка дрозофила, совершенно непригодна как раз для изучения этого вопроса. У парамеции — организма, содержащего ядро и хромосомы, — обнаружилось, что изменение условий внешней среды подчас оказывает решающее воздействие на возникновение новых наследственных свойств. Условия окружающей среды могут изменить организм так, что новый тип будет лучше приспособлен к воздействующей среде. В упомянутых опытах с парамециями наследственные свойства передаются от особи к особи через цитоплазму (иногда с участием ядра). Эти свойства в результате изменения внешней среды становятся наследственно иными. Отражающиеся в потомстве последствия термического воздействия на туфельки описали Ю. И. Полянский и А. Ф. Орлова. Тем по менее с недавнего времени утверждают, что пример с туфелькой представляет случай переходного характера, обусловливающийся, как сначала предполагали, цитоплазматической наследственностью, но оказывающийся на деле вирусным заболеванием, снизанным с клеточным ядром. Недавно проведенные генетические эксперименты Р. Сэгера (США) с жгутиковым организмом хламидомонадой, стоящей на ключевой позиции между эволюцией растений и животных, явственно доказывают теперь существование внехромосомной цитоплазматической генетической системы («аппарата»), находящейся во взаимодействии с хромосомами, что позволяет допустить возможность наличия подобной и сходных с ней генетических систем во всех организмах. Они также основываются на ДНК, однако не «менделируют» и мутируют не случайно и спонтанно, а закономерно («индуцированно»), причем число мутаций относительно высоко, что могло] бы открыть широкие возможности для эволюционного прогресса. Французским исследователям путем впрыскиваний ДНК из красных кровяных телец, а также из спермы кемпбелльских серых уток пекинским уткам удалось создать «искусственную расу» «белоснежных» уток, новые свойства которых оказались переходящими по наследству. Исследование продолжается. (06 аналогичных опытах и экспериментальных данных сделали сообщение Дж. Струп и Л. Росиг Рейсген на X международном съезде генетиков, состоявшемся в Монреале в 1958 году.) На основании этик и подобных им экспериментов Д. Митчи (Королевский ветеринарный колледж, Лондон) недавно заявил: «Я почти не сомневаюсь, что наследование изменений, вызванных неполовым материальным переносом одного наследственного типа на другой, будет, наконец, признано в западных странах действительным для высших животных и растений. В отношении микроорганизмов этот процесс уже хорошо известен инеоспорим». В области ботаники наследование приобретенных свойств изучалось и изучается главным образом школой великого русского биолога И. В. Мичурина. Он разработал для селекционной практики в качество теоретической основы изучения наследственности важные положения. В сжатом виде они гласят следующее: Изменение наследственности легче всего происходит в «неустойчивом состоянии организма, например в раннюю стадию индивидуального развития гибридов, когда их наследственность еще недостаточно «закрепилась». Если производится скрещивание (гибридизация) сортов, подвидов и видов из различной среды, то наследственная основа гибридного организма тоже подвержена расшатыванию. Таким образом, наследственные изменения можно получать не половым путем, а путем прививки подвоев и кустовых побегов различных сортов, пород и видов, то ость в результате вегетативной гибридизации. При этом на менее устойчивые молодые компоненты воздействуют более устойчивые, более старые, которые «воспитывают их. Именно на этом принципе основан у Мичурина так называемый метод ментора. «Прививка» и у животных в известной степени имеет аналогию с вегетативной гибридизацией растении. Таким образом, великое открытие И. В. Мичурина заключалось в том, что наследственные свойства организмов при определенных условиях можно «расшатать», что достигается в том случае, сели данные организмы попадут в контрастные условия существования. Это имеет место тогда, когда организмы переносятся в неблагоприятную среду, питаются совершенно необычным образом или скрещиваются не с близкородственными, а с далеко отстоящими от них по родству породами. При таких расшатывающих условиях в благоприятном случае происходит наследственное приспосабливание организмов. При этом согласно И. Сегалу, может произойти сильная «блокировка» и исключение некоторых внутренних биохимических процессов, имевших до этого преобладающее значение, или замена их другими биохимическими «параллельными реакциями», ранее незначительными и ставшими теперь преобладающими. Из них самые полезные в отношении приспособления «закрепляются», становятся преобладающими и, наконец, наследственными. Много споров велось о превращении озимой пшеницы и яровую. Т. Д. Лысенко (род. в 1898 году) заявляет, что под воздействием ненормально высоких температур в так называемой стадии яровизации у растений в потомстве может возникнуть наследственная потребность в таких высоких температурах. Он дает также свое определение понятию «наследственная основа», характеризуя ее как свойство живого организма требовать для своей жизни и своего развития определенных условий и соответствующим образом реагировать на те или иные условия. «Генетическая дискуссия» между школой «классической генетики» и концепциями, которые отстаивает главным образом Т. Д. Лысенко, после августовской сессии Академии сельскохозяйственных наук СССР в 1048 году была извращенна из-за монопольного положения Лысенко, которое теперь уже ликвидировано. Дискуссия неправильно была объявлена идеологической, и это сильно ограничило проведение борьбы мнений, необходимой для научного прогресса. Искажения в изображении взглядов, отстаиваемых противниками, придали дискуссии видимость преимущественно философского характера, хотя ее содержание было в основном конкретно биологическим. При этом, насколько я могу судить, положения как мичуринской, так и «классической» генетики вполне могли бы найти себе место в рамках марксистской философии. При последовательном рассмотрении и сопоставлении их никак нельзя признать несовместимыми: физиологическая ориентация мичуринской школы и ориентация на прогрессивно развивающуюся биохимию у «классической» генетики совпадают. Возможно, что они объединятся в единую теорию, которая в полной мере учтет факты, полученные обеими школами (в том случае, если они подтвердятся при критической проверке), и которая, используя все многообразие испытанных методов, сможет познать и преобразовать природу организмов. Список литературы