Текст книги "Дитя природы. Беседы о социальной биологии"

Гораздо сложнее проблема с пересадкой сердца. Клетки, распознав чужеродную, но так необходимую организму ткань, начинают вырабатывать антитела против сердца. И в конечном итоге они побеждают чужое сердце, но уничтожают при этом собственный организм. Клетки не способны рассуждать «что такое хорошо и что такое плохо». Они запрограммированы на определенную реакцию. Но несмотря на некоторые неурядицы в каких-то конкретных случаях, в целом именно такая «бездумная» система позволяет всем живым организмам существовать на земле.

Как часто мы судим о различных вещах, совершенно не вдаваясь в корни исследования истинных истоков тех или иных явлений. Первый крик ребенка после мучительной процедуры родов! До родов – роженица, после родов – родильница, но матерью она становится, по-видимому, тогда, когда услышит первый крик своего ребенка.

В недавнем прошлом в роддомах «в целях профилактики…» к родам не допускались отцы. Матери дозволительно было прижать свое создание лишь спустя многие часы после рождения. Но, логичней всего предположить, что процесс запечатления образа матери начинается у новорожденного уже в первые часы, а завершается в течение первой недели.

«Посмотрите! Улыбается! Он узнает меня!!!» Знакомые нам всем восклицания новоиспеченной счастливой мамаши. Да, узнает и неумело, но улыбается. А кто сейчас может достоверно сказать, что в первые минуты и часы не происходит процесса запечатления материнских рук, голоса, или какие-то другие процессы, которые могут быть пусковыми механизмами, обеспечивающем гармоничное развитие ребенка? В одном из зарубежных документальных фильмов отснята обычная процедура родов в английских госпиталях: будущая мать сидит в медицинском кресле. За ее спиной стоит муж, держит за плечи, помогает ей при схватках. Врач следит как выходит головка, ручки, затем помогает матери обхватить плод руками и, в дальнейшем она уже сама вытаскивает ребенка из себя, прижимает его к груди. Отец из-за спины супруги нежно поглаживает еще несуществующие волосы на головке собственного чада. Ребенок выглядит не очень эстетично, слизь и сгустки крови на его пунцовой, сморщенной кожице, но родители этого не замечают…

– Но Вы ведь не можете отрицать тот факт, что риск инфицирования действительно в этом случае возрастает.

– Конечно. Но надо предпринимать меры, чтобы не допускать инфекцию в роддом, а не родителей к ребенку. Ступая по линии наименьшего сопротивления, медики возможно лишают ребенка и мать каких-то важных факторов последующего нормального развития о которых мы пока не имеем ни малейших представлений. Причем, медицинские показания разработаны таким образом, что чем слабее новорожденный, тем дольше его держат вдали от матери, лишают дитя любых контактов.

Правила хороши тогда, когда они построены на знании, а не на волевых решениях администрации.

Вы знаете, что кукушка не имеет собственного гнезда и яйца она откладывает в гнезда мелких птиц, причем откладывает (здесь больше применимо слово «подкладывает») в каждое гнездо лишь по одному яйцу. Обманутая мамаша добросовестно насиживает как свои яйца, так и подложенное лукавой кукушкой. Кукушонок обычно появляется на свет на несколько часов раньше своих соседей. И тут начинается форменное безобразие: полуслепой, еще голый и немощный уродец начинает исступленно выбрасывать через край гнезда яйца. Проделывает он эту процедуру путем невероятных усилий. Часто в полном изнеможении падает на дно гнезда, но немного отдышавшись снова принимается за свое черное дело, пока не выбросит за борт все яйца, а если успевает вылупиться другой птенец, то и его безжалостно выбрасывает. Смысл этих действий понятен – выбросив своих потенциальных конкурентов, птенец получит в последующем достаточное количество корма для своего развития. Жестокое коварство только что вылупившегося птенца! Но вот что интересно: если только что вылупившегося птенца отложить и продержать сутки в пустом гнезде, а потом переложить его в гнездо с яйцами или птенцами, он даже не пытается сбрасывать их и в дальнейшем мирно сосуществует с ними, хотя и отстает в развитии, а иногда и погибает от недостатка пищи. И давайте попробуем объяснить это явление с точки зрения человека, плохо разбирающегося в законах биологии. Он может иметь массу версий:

а) малыш немного повзрослев, осознал, что так поступать нехорошо,

б) получил хорошее воспитание…

в) доброму кукушонку стало жалко выбрасывать птенцов… и так далее и тому подобное.

А на самом деле все объясняется просто. Некоторые пусковые генетические факторы поведения или развития имеют временной характер и, нередко, очень короткий. Т. е., гены, ответственные за выработку определенных белков, необходимых для реализации каких-либо функций (например, команда на выброс других предметов из гнезда), могут находиться в активном состоянии лишь определенный отрезок времени. В случае с кукушонком инстинкт сохраняется всего в течение суток. В дальнейшем выработка белков оказывается заблокированной на всю оставшуюся жизнь.

К примерам, отмеченным выше, можно добавить еще один пример того, что дети, не обученные, по каким-то причинам, разговорному языку в течение первых трех лет жизни (случаи попадания малых детей в стаи волков или обезьян всем нам хорошо известны), уже никогда не смогут научиться правильно разговаривать, какие бы Вы усилия в дальнейшем ни прикладывали. А это указывает на то, что для начала восприятия и обучения языка ребенок тоже нуждается в каких-то определенных белках, которые могут вырабатываться в организме лишь в течение первых трех лет. В дальнейшем способность выработки прекращается на всю жизнь.

Речь идет о пусковых белках, включающих в организме систему обучения, или не включающих. Если в раннем детстве ребенок слышит звуки речи, система включается и в дальнейшем, даже спустя годы он также легко сможет обучиться другим языкам.

Мы теперь знаем какую пусковую роль может играть в организме новорожденного молозиво, вещество, выделяемое грудной железой в течение первых часов до появления молока. Научные исследования показали, что молозиво содержит целый ряд биологически активных веществ, необходимых для нормального развития ребенка, нейро-ростовые факторы, антитела и многие другие не менее важные компоненты.

Мне кажется, когда мы не знаем истины, не можем понять загадочное для нас явление, ни в коей мере нельзя просто игнорировать эти явления. Познавать их следует очень осторожно и только с позиции: «Если в небе зажигаются звезды, значит это кому-нибудь нужно?»

– Вы правы. Мы, действительно, часто стараемся делать заключения, не имея на то достаточных оснований. Здесь уместно вспомнить притчу о том, как описывали слона три слепца. Один, пощупав слона за ногу, сказал, что слон – это столб, другой, держась за хобот, возразил ему, утверждая, что слон – это большая змея, ну а третий, прощупывая слоновий хвост, был уверен, что слон – это червяк.

– Причем, чем дольше существуют ошибочные взгляды, тем больше шансов превратить их в постулаты, законы. А это чревато неблагоприятными, а порой и трагическими последствиями. Примером превращения в постулаты ошибочных убеждений может быть такое заболевание, как амебиаз, или амебная дизентерия. Возбудителем данного заболевания является одноклеточное животное, паразитирующее в толстом кишечнике человека. Кишечная форма амебной дизентерии характеризуется такими же нарушениями функций пищеварительной системы, как и при бактериальной дизентерии. Для установления правильного диагноза необходимо кал больного исследовать под микроскопом и если врач обнаружит прозрачные подвижные капельки с заглоченными эритроцитами, то можно быть уверенным в том, что это одноклеточные паразиты-возбудители болезни и можно ставить диагноз амебиаз, который клинически хоть и похож на бактериальную дизентерию, но лечится он, тем не менее, другими лекарствами и излечивается, кстати сказать, достаточно легко. Но для того, чтобы обнаружить этих паразитов требуется одно немаловажное условие. Дело в том, что паразиты эти очень нежные, покрыты тонкой мембраной и после выхода из кишечника довольно быстро погибают и разрушаются. В связи с этим во врачебной инструкции по диагностике амебиаза четко указано: «… исследовать кал в теплом виде». Ученые, разрабатывающие эту инструкцию имели в виду, что исследование кала необходимо проводить не позже десяти-пятнадцати минут после дефекации больного, т. е. еще не остывший кал. Это необходимо для того, чтобы успеть обнаружить паразитов до того, как они погибнут и разрушатся. Посчитав некорректным писать «свежий кал», или «еще не остывший кал», составители инструкции решили, что «… в теплом виде» достаточно понятная фраза. Во что это обернулось? Последующая повсеместная проверка состояния диагностики амебиаза в различных инфекционных клиниках страны выявила удручающее положение. В клиниках сбор материала на анализы проводился, как известно, медицинским персоналом ночной смены. Пересменка обычно осуществляется в 7–8 часов утра, поэтому больных заставляют закончить сдачу анализов до 7 утра и нянечки относят их в лабораторию. Лаборатория открывается в 9-10 часов утра. С момента дефекации уже проходит 2–3 часа. Врач-лаборант, приступая к работе отбирает пробы, где написано: «в теплом виде» и… тут уж все зависит от исполнительности и фантазии лаборантов. Кто-то ставит эти пробы в ванну, заполненную горячей водой, у кого-то изготовлена специальная полка с нагревательной лампой, кто-то просто греет пробы на горелке, или на плитке. Так, что если после 2-х или 3-х часовой экспозиции какая-нибудь уж очень стойкая амеба и выстоит, все равно добросовестный лаборант уничтожит нагреванием всех оставшихся в живых паразитов, перед тем как приступит к поиску их под микроскопом. А каковы дела в поликлиниках? Если больной принесет пробу с направлением «в теплом виде», врач его отсылает домой, предварительно проинструктировав, что пробу кала надо принести, обернув ее грелкой. И это при том, что каждый знает, что, например, п а р н о е молоко, – это свежее еще теплое молоко, а если есть необходимость его сохранить, то ни в коем случае молоко нельзя держать в тепле, а даже наоборот, положить в холодильник.

В подогреваемой посуде бактерии еще быстрее справляются с паразитами. Последующее исследование этих проб дает однозначный результат – подогретые амебы погибают и, естественным образом, под микроскопом не обнаруживаются и, соответственно, диагноз амебиаз не ставится. Так, по отчетам медицинских учреждений утвердилось мнение, что амебная дизентерия ликвидирована. А амебная дизентерия есть и, нередко дает о себе знать такими тяжелыми осложнениями как перфорация кишечника, абсцессы печени, легких, или других органов. И все от того, что амебиаз не распознается на самых ранних этапах его развития. Всего лишь неправильная интерпретация простой фразы «в теплом виде».

– Отведай, великий вождь,

мозг поверженного храброго

воина!

Но, вернемся к белкам-регуляторам, которые, не выделяясь за пределы организма, как это делают «пахучие вещества», выполняют, тем не менее, важные функции в поведенческих реакциях и во многих других физиологических процессах. Эти вещества, не являясь средством коммуникаций, вырабатываются в различных тканях организма и принимают участие в межклеточных и внутриклеточных взаимоотношениях.

Память. Все мы знаем, что подразумевается под этим словом, но мы почти ничего не знаем о механизмах формирования памяти. Есть такие черви, они называются планарии, которые, обладают очень интересными особенностями: во-первых, все их ткани прекрасно регенерируют, т. е., восстанавливаются. Их можно разрезать на половинки (совершенно неважно – вдоль или поперек) и из каждой половинки вырастет новая планария, во-вторых, они могут поедать друг друга, а в третьих, их можно обучать простейшим упражнениям, т. е. вырабатывать у них несложные условные рефлексы. Планарию обучали находить кратчайший путь по простому лабиринту, а затем обученную планарию разделяли пополам. И когда из половинок вновь сформировались две планарии, они обе достаточно хорошо ориентировались в лабиринте.

Исследователи столкнулись с парадоксальный, на первый взгляд, ситуацией. На основании опытов они должны были признать, что есть какое-то вещество памяти, которое при регенерации может передаваться обеим особям.

Уж очень это был необычный вывод, который не вписывался в рамки общепринятых убеждений. Необходимо было тщательно проверить правильность вывода о наличии какой-то субстанции памяти. Снова вернулись к планариям. Обучили одну из них, выработали условный рефлекс и… не очень красиво с ней поступили – отдали на съедение другой, необученной. И что же? Съев ее, планария в том же лабиринте значительно быстрее находила дорогу, чем планарии, которым не довелось съесть обученную.

Несмотря на то, что данная работа неоспоримо подтверждала наличие вещества памяти, потребовалось проведение дополнительных работ по двум причинам: во-первых, выводы настраивали на уж очень несерьезный лад – появились рецепты, например, как студенту можно сразу приобрести профессорские знания, ну и тому подобное… Вторая причина значительно более серьезная: дело в том, что в кишечнике органические вещества в процессе пищеварения разрушаются и в этом случае трудно сказать, что вещество памяти может пройти через этот барьер и оставаться активным. Тогда попробовали получить экстракт из мозга обученной крысы и ввести в кровь необученной. Эффект получился такой же. Крыса, получившая экстракт значительно быстрее обучалась, чем другие. Первоначально предполагали, что роль носителя памяти принадлежит РНК – Рибонуклеиновой кислоте, которая вместе с ДНК принимает участие в синтезе белков. Но при разрушении РНК в экстракте специальными ферментами, эффективность экстрактов не снижалась. А вот если перед введением разрушить белки, то экстракт свои свойства полностью теряет. Таким образом выяснилось, что в процессах формирования памяти принимают участие именно белковые вещества.

Белки принимают непосредственное участие в делении клеток, созревании, управляют их функциями. Огромный спектр самых разнообразных белков обеспечивает весь комплекс процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Не составляют исключения и чисто эмоциональные реакции.

У многих народностей в процедуре похорон принимают участие профессиональные плакальщицы. Иногда это даже коробит некоторых участников – слишком громкие причитания, искусственность рыданий… И, тем не менее, обычай этот имеет глубокий смысл.

Обрушившееся горе бывает настолько велико, так сильно подавляет близких умершего, что даже слезы не появляются на глазах. А ведь издавна известно, что слезы успокаивают.

Сейчас мы знаем, что успокаивают не слезы, как таковые. При психологических ударах в организме вырабатывается белок, который совместно с другими компонентами создает то состояние, которое мы определяем как горе, печаль. Белок этот выводится из организма через слезные железы вместе со слезами. Чем больше слез, тем меньше этих белков остается в организме, тем быстрее проходит состояние угнетения, горя и тем быстрее человеку становится легче. Вот и получается, что обычай приглашать на похороны имеет под собой глубоко гуманный смысл. Они помогают родственникам и близким выплакаться.

Существуют соединения, создающие ощущения психологического подъема – об одном из них – серотонине, я уже упоминал в начале нашей беседы. Имеются, например, белки пищевого удовлетворения. Они накапливаются по мере наполнения желудка едой. А если этот белок ввести голодному человеку, он будет ощущать чувство сытости, хотя желудок его в это время совершенно пуст. Белок, контролирующий аппетит. Он известен в настоящее время как гормон – лептин, который вырабатывается в жировой ткани. Чем активнее выработка лептина в организме, тем меньше жировых накоплений, чем меньше лептина, тем выше аппетит и, соответственно, больше жировых отложений.

Белки сексуального удовлетворения. Белки радости, белки страха, отвращения, тоски, белки любви…

– Я, кажется, начинаю понимать к чему Вы клоните: все процессы в организме – начиная от чисто физиологических потребностей и, кончая эмоциональными, возвышенными чувствами – управляются различными, строго специфическими белками, которые вырабатываются в самом организме. И человек, в этом смысле, ничем не отличается от других животных.

– С момента формирования человека перед ним всегда стоял вопрос: что отличает человека от животных? Этот вопрос остается актуальным и сейчас. Примечателен в этом плане фантастический рассказ, в котором герои, отправившись с земли в космос, потерпели аварию и произвели вынужденную посадку на одну из отдаленных планет. Шло время, люди поизносились, одичали, потеряли всякую надежду на возвращение домой. Однажды они заметили космический корабль, спускавшийся к ним на планету, который выпустил манипулятор и, несмотря на сопротивление астронавтов, собрал их всех в свое чрево. Астронавтов привезли на неизвестную планету, населенную неизвестными созданиями, которые поместили их в клетки и стали наблюдать за ними, проводить на них различные эксперименты. Тщетно астронавты пытались наладить с хозяевами какой-либо контакт и, отчаявшись, перестали обращать внимание на многочисленных посетителей, заинтересованно наблюдавших за ними в импровизированном «зоопарке». Не давали покоя астронавтам не только посетители, но и какие-то мелкие зверьки, похожие на земных мышей. Один из астронавтов смастерил из прутьев что-то похожее на мышеловку и вскоре ему удалось изловить несколько мелких зверьков. Сразу же после процедуры поимки, астронавты с удивлением заметили, что полностью прекратился доступ посетителей «зоопарка», прекратились и различные эксперименты над ними. Спустя некоторое время их перевели из зоопарка в дом и, наладив с астронавтами контакт, планетяне прежде всего высказали сожаление, что им не сразу удалось выяснить, что имеют дело с мыслящими существами. На вопрос каким же образом это им удалось, они ответили, что только мыслящие существа могут строить специальные орудия лова для других существ… Возможно это так. Есть много других признаков, отличающих животных настолько, насколько животные могут различаться между собой. У одних животных развита система обоняния, у других – система химической коммуникации, у третьих – система регенерационных процессов и так далее. У человека значительного развития получили процессы, связанные с деятельностью коры головного мозга. И возможности коры, как и все остальные функции, строго индивидуальны. Эти индивидуальные потенции закладываются уже в зиготе, т. е. при слиянии мужской и женской половых клеток. В дальнейшем, при развитии плода идет лишь реализация тех потенций, которые сформировались хромосомным набором, полученным от отца и матери. Гены располагаются в хромосомах, как вагоны в поездах. Всего «поездов» – хромосом в каждой клетке человека насчитывается 46, или 23 пары. Сформировавшиеся мужские и женские половые клетки имеют не диплоидный (двойной) набор хромосом, а гаплоидный (одинарный), т. е. содержат 23 хромосомы. Это необходимо для того, чтобы при слиянии двух гамет в образовавшейся зиготе восстанавливался диплоидный набор. В дальнейшем при каждом делении зиготы хромосомы удваиваются и каждая последующая клетка получает диплоидный набор хромосом и, в конечном итоге, все клетки нашего организма, сформированные из одной клетки – зиготы, содержат 23 пары хромосом: один набор от отца, другой – от матери. Каждый ген определяет какие-то конкретные признаки в организме и находится всегда в парном наборе в строго определенном месте хромосомы. Эти положения вытекают из основных законов Менделя, по которым можно с математической точностью определить вероятность рождения детей с теми, или иными признаками. Например, если и отец и мать голубоглазые, то абсолютно точно можно определить, что рождение черноглазого ребенка у них невозможно. А если оба родителя черноглазые? Возможно-ли у них рождение голубоглазого ребенка? Логика, вроде бы подсказывает – нет. А генетика говорит – да, возможно! Причем, можно даже подсчитать процент вероятности рождения у данных родителей как черноглазых, так и голубоглазых детей. Как же это возможно?

Это действительно стало возможным после тех открытий, которые подарил миру удивительный человек и замечательный ученый, преподаватель физики и естественной истории, настоятель церкви в Брюне (ныне – г. Брно в Чехии) Грегор Мендель.

Мендель родился в Силезии, по записям метрического свидетельства, 20 июля 1822 года в семье бедного крепостного крестьянина и получил имя Иоганн. По описаниям учителя, Мендель еще мальчиком обнаружил выдающиеся способности и продолжил подготовку к поступлению в Университет в Оломоуц. Но тяжелое материальное положение не оставляло место мечтам о поступлении в Университет, поэтому, когда ему предложили поступить в августинский монастырь в Старом Брно, он незамедлительно воспользовался этим предложением, поскольку понимал, что в этом случае он освободится от забот о собственном содержании и получит возможность дальнейшего образования. Так при поступлении в 1843 году в монастырь, Мендель выбрал себе орденское имя Грегориус и в дальнейшем всегда подписывался как Грегор. Еще будучи студентом четвертого курса, он уже был назначен приходским священником в старом Брно и одновременно заместителем учителя в гимназии в городе Зноймо, где преподавал латинский, немецкий и греческий языки и математику. Но главным его увлечением были работы по скрещиванию растений, чем он и занимался в течение 1855–1865 годов. И делал он это совсем не из гастрономических соображений, а из чистого любопытства. Все это время его не покидала мысль найти «всеобщий закон происхождения и развития гибридов». Его интересовали проблемы наследования различных признаков. Почему одни и те же растения имеют разную окраску цветов, разные формы листков и лепестков, разную форму и цвет семян. Почему из семян одного цвета вырастают растения, имеющие совершенно другой цвет плодов? И многие другие вопросы. Эти работы он проводил в маленьком садике под окном своей квартиры (рис 21).

рис 21. Монастырский сад, где Мендель создавал науку «Генетика». В этом же саду он похоронен. Могила Менделя

Результаты своих работ он опубликовал в 1865 году, в журнале Общества естествоиспытателей, озаглавив: «Опыты над растительными гибридами» (в то время, когда Чарлз Дарвин тщетно пытался найти ответ на сакраментальный вопрос математика, статья Менделя была уже напечатана). Мендель предположил, что признаки живого организма передаются определенными задатками (Anlagen) – впоследствии, спустя сорок лет, названные генами, которые находятся в клетках попарно, а в половых клетках эти задатки расходятся и в каждой зрелой половой клетке находится только один из этих задатков.

Считается, что научного работника должны характеризовать, по крайней мере, два основных качества: умение задавать природе нужный вопрос и способность правильно интерпретировать полученный ответ. В Менделе удачно сочетались не только эти два качества, но и исключительное трудолюбие, аккуратность, скрупулезность. В этом можно убедиться хотя-бы потому, что Грегор Мендель до того, как счел возможным обнародовать полученные результаты, в течение десяти лет методично сажал в саду горох, самостоятельно опылял каждое растение, а затем подсчитывал и тщательно анализировал каждую горошинку из полученного урожая. Таким образом он проанализировал сотни тысяч семян гороха. Причем, он не стал повторять то, что уже безуспешно пытались сделать до него, скрещивая растения, отличающиеся друг от друга по многим признакам. В тех случаях результаты исследований были совершенно противоречивы и не поддавались никакому анализу.

Мендель логично предположил, что чем проще вопрос, заданный природе, тем яснее будет ответ и взял для гибридизации те растения гороха, которые отличались друг от друга только по одному признаку – по форме, или по цвету. Посадив отдельно желтые и зеленые семена гороха, он произвел перекрестное опыление их цветков и получил первый урожай.

Таким образом, семена, полученные при гибридизации желтого и зеленого гороха стали гибридами первого поколения. Причем, все семена без исключения оказались желтыми и на тех растениях, которые выросли из желтых семян и на тех, которые выросли из зеленых. В первом поколении зеленый цвет исчез. Мендель вновь посадил гибридные семена первого поколения (все они, как Вы помните, были желтого цвета) и дал им возможность самоопыляться. К лету из желтых семян первого поколения появились уже гибриды второго поколения.

Аккуратно подсчитав количество семян второго поколения, он получил цифру: 8023, причем 6022 из них были желтого цвета, а 2001 – зеленого. Будучи математиком, Мендель без труда обнаружил, что количество желтых семян превышает количество зеленых в три раза. Такое соотношение: 3:1 повторялось каждый раз и со всеми растениями, которые использовал Мендель в своих опытах. Оказалось, что признаки, исчезающие в первом поколении, не исчезают навсегда и могут проявиться в последующих поколениях. (рис 22)

рис 22. Схема Моногибридного скрещивания. Р – родители, F1 – Гибриды первого поколения, F2 – Гибриды второго поколения

Мендель пришел к выводу, что проявление любых признаков осуществляется благодоря двум факторам, каждый из которых получен от родительских организмов. И функционируют эти признаки по разному. Какой-либо из факторов всегда подавляет действие второго. Когда в одном организме имеются факторы, определяющие, например, желтый цвет плода и зеленый, проявлять свое действие может только один из них. Признаки, проявляющие свое действие при любой комбинации были им названы доминантными (подавляющими), а те признаки, которые не могли проявлять свое действие в присутствии доминантных, Мендель называл рецессивными (отступающими). Если обозначить доминантные и рецессивные признаки какими-либо буквенными символами, то можно проследить ход событий при гибридизации растений гороха, поскольку мы уже знаем, что все признаки парные (получены от двух родителей), а гаметы имеют одинарный набор признаков, или, по определению Менделя, задатков: гибриды первого поколения получили от родителей один признак, определяющий желтый цвет семян (А) и один признак, определяющий зеленый цвет (а). Но, поскольку один признак доминирует над другим, все семена в первом поколении окрашены в желтый цвет. При скрещивании же между собой гибридов первого поколения, получаются комбинации: АА, Аа и аа Таким образом и оказалось, что при скрещивании растений – гибридов первого поколения, имеющих одинаково желтый цвет, во втором поколении желтый и зеленый цвет проявляется при соотношении – три к одному. Рецессивный зеленый цвет, как мы видим, проявляется только при отсутствии доминантного признака А.

Обнаружив эту закономерность, Мендель решил посмотреть, что же будет происходить в случае, если провести гибридизацию растений, отличающихся не по одному признаку, а по двум – по цвету и по форме семян.

Желтые и гладкие семена гороха он скрестил с зелеными, морщинистыми (гладкая форма семян доминирует над морщинистой). В буквенном выражении это выглядит таким образом, что А – определяет доминантный желтый цвет, а – обозначает рецессивный зеленый цвет, В – гладкую форму, доминирующую над морщинистой и в – рецессивную морщинистую форму семян гороха. (рис 23)

рис 23. Дигибридное скрещивание. Объяснение в тексте

Вариантов слияния гамет в этом случае будет уже не четыре, как в первом эксперименте, а шестнадцать и поэтому для удобства анализа получаемых вариантов американской генетик Пеннет предложил составлять решетку, где по вертикали и горизонтали записываются варианты родительских гамет, а на пересечении их записываются варианты их слияния. Также для удобства, мужской пол обозначается значком ♂, а женский пол – ♀.

– А, кстати, почему используют именно такие значки?

– Значок ♀ символизирует зеркало Афродиты – богини грации, олицетворяющей женский пол, ♂ – это щит и копье бога войны Марса. Он, естественно, олицетворяет мужской пол. Такое всем известное и на первый взгляд не очень респектабельное слово как «гермафродит» имеет те же мифологические истоки. По древнегреческой версии сын Гермеса и Афродиты Гермафродит рос необычайно красивым юношей. В пятнадцатилетнем возрасте он отправился в путешествия. Однажды во время купания в одном из источников Карии его заметила нимфа этого источника Салмакида и страстная любовь к Гермафродиту пробудилась в ней, но, увы, безответная. В отчаянии Салмакида обратилась к богам и по ее просьбе боги объединили ее с Гермафродитом в одно двуполое существо. Надо сказать, что в природе гермафродитизм – это довольно часто встречающееся явление. Бывает истинный гермафродитизм и ложный. При истинном гермафродитизме у животных мужская и женская половые системы вполне развиты и функциональны. Из известных Вам животных к ним относятся, например, дождевые черви, пиявки. Оплодотворение у них обычно перекрестное, т. е., взаимное, а в некоторых случаях может происходить и самооплодотворение. У человека гермафродитизм бывает только ложный. В результате некоторых генетических или хромосомных нарушений у человека могут развиваться одновременно и мужские и женские органы. Однако, ни те, ни другие органы не достигают своего нормального развития, с некоторым преобладанием в женскую или мужскую сторону развития.

Но вернемся к прерванному разговору. Во всех вариантах решетки Пеннета семена гороха имеют доминантные признаки по цвету (А) и по форме (В) и поэтому весь урожай будет представлен желтым гладким горохом. Что же, однако, получается при дальнейшем скрещивании этих гибридов?

Те же 16 вариантов слияния гамет, но комбинации уже совершенно разные. По цвету и форме гибриды второго поколения разделяются на 4 группы:

Во втором поколении проявляются не только родительские признаки, но и появляются совершенно новые комбинации этих первоначально взятых признаков, что и убедило Менделя в правильности своих выводов о том, что признаки не исчезают и не смешиваются, а из поколения в поколение сохраняются и не только сохраняются, но и независимо комбинируются между собой. Причем варианты проявления признаков поддаются простым математическим расчетам.

Так, не имея ни малейшего представления о генах, хромосомах, Мендель сформулировал основные законы наследования признаков. Мендель был не только гениальным ученым-экспериментатором. Он оказался еще и очень удачливым ученым. Дело в том, что спустя три с лишним десятилетия после публикации своей работы, когда эти законы в 1900 году независимо друг от друга трое ботаников – К. Корренс (Германия), Г. де Фриз (Голландия) и Э. Чермак (Австрия) обнаружили в своих опытах открытые ранее Менделем закономерности и, натолкнувшись на его публикацию, они вновь опубликовали ее в 1901 году, данные эксперименты стали проверяться во многих лабороториях на самых разнообразных объектах. Во всех случаях моногибридного скрещивания (т. е. когда проводили скрещивание организмов, отличающихся по какому либо одному признаку) исследователи неизменно получали такие же результаты, как и Мендель, а вот при дигибридном (по двум признакам) скрещивании часть экспериментов подтверждала закон Менделя, а в других случаях комбинирования признаков не получалось. Многие авторы даже пришли к выводу, что если первый закон Менделя действительно имеет право на существование, то второй закон – закон независимого комбинирования признаков в поколениях – ошибочен. Споры длились более десяти лет. Но ученые не только спорили, они еще и открывали все больше и больше секретов матушки-природы. И не менее значимыми, чем законы, открытые Менделем, стали замечательные работы Т. Моргана, (родившегося, кстати сказать, в год публикации статьи Грегора Менделя), открывшего роль хромосом в передаче наследственных признаков.