Беседы о рентгеновских лучах - Власов Павел
- Опять на грани фантастики!
- Что попишешь, такова сегодня наука. И стать ей фантастичной помогли рентгеновские лучи.
"Когда весь земной шар будет организован и численность его населения доведена до 3 миллиардов, тогда на земном шаре будет постоянно 37 миллионов поэтов, подобных Гомеру, 37 миллионов ученых, равных Ньютону, 37 миллионов драматургов, равных Мольеру, и так со всеми мыслимыми талантами", - полагал Ш. Фурье, великий французский социалист-утопист.
Эту цитату комментируют порой иронически: приведенные подсчеты подтверждают со всей очевидностью, ч го их автор воистину был настоящим утопистом.
Действительно, на нашей планете уже более 4 миллиардов человек, а таких, как Гомер или Ньютон, увы, не дюжины миллионов и даже не просто дюжины.
Допустим, однако, по милости фортуны появится гений такой мощи. Классический силлогизм напоминает:
"Все люди смертны. Сократ - человек. Следовательно..." И потом снова ждать столетиями? Оказывается, помимо такой надежды на случайный "выигрыш в биологическую лотерею", теоретически существует иная возможность.
Н. Винер рассуждал о копировании людей с помощью их развертки и телеграфной передачи. Он не дожил до того дня, когда прогресс биологии открыл новую перспективу. Речь идет о ювелирной операции:
ядро обычной соматической (телесной, не половой)
клетки пересаживается в зародышевую, куда вместе со своими хромосомами переносит всю наследственную программу. Так любой индивидуум может быть воспроизведен где угодно и когда угодно без какой-либо расшифровки его генетического кода. Нужна лишь трансплантация в материнское чрево или в имитирующую его "биологическую колыбель". Подобные операции проводились (разумеется, на животных).
Отдаваясь полету воображения, мы можем представить, как фенотип данного взрослого организма размножается с его генотипом в заданном числе копий.
И тогда может воплотиться в жизнь мечта ПТ. Фурье о 37 миллионах Гомеров или Ньютонов, непрестанно возрождающихся в том же количестве и качестве. Впрочем, идея рассматривается чисто теоретически. Чтобы проиллюстрировать мощь современной науки.
Хорошо, а при чем тут рентгеновские лучи?
С ними связан настоящий переворот в учении о наследственности, о жизни вообще, подготовивший нынешний рывок биологии.
Более полувека назад обнаружилось, что благодаря им можно искусственно вызывать мутации. Впервые это было доказано академиком Г. Надсоном, заведующим лабораторией Государственного рентгенологического и радиологического института, совместно с молодым сотрудником Г. Филипповым. В 1925 году "Вестник рентгенологии и радиологии" напечатал их историческую статью "О влиянии рентгеновых лучей на половой процесс и образование мутантов у низших грибов".
На публикацию советских ученых мало кто обратил внимания, которого она заслуживала.
Зато аналогичные результаты, полученные с помощью той же рентгеновской радиации в экспериментах с плодовой мушкой-дрозофилой, стали сенсацией на V Международном генетическом конгрессе (1927 г., Берлин). Еще бы: их автором был уже известный Г. Меллер, один из тех, кто вместе со знаменитым Т. Морганом (оба из США) в 1912-1915 годах разрабатывал хромосомную теорию наследственности.
Доклад повлек за собой бум поисков, напоминавший рецидив "лучевой лихорадки". Все как бы разом прозрели, увидев: появился мощный инструмент исследований, который обещал намного ускорить дальнейшее развитие этой теории. Действительно, в ее обосновании, начатом в 1910 году Т. Морганом, первостепенную роль сыграли именно мутации, обнаруженные у дрозофилы. И вдруг выяснилось, что необязательно ждать, когда они появятся по милости природы. Что возникают они вопреки распространенному тогда мнению отнюдь не только спонтанно, самопроизвольно, но и по воле человека, воздействием извне, притом без особого труда и в любом количестве. "Любой генетик, зайдя на один-два часа в рентгеновский кабинет, может получить интересный материал на добрый год работы", - писали тогда профессор А. Серебровокий и его молодой сотрудник Н. Дубинин, ныне академик, директор Института общей генетики Академии наук СССР.
Именно тогда, в 1928 году, изучая изменения наследственности, вызываемые рентгеновскими лучами у дрозофилы, Н. Дубинин сделал важное открытие. Поначалу оно было принято с недоверием, ибо противоречило теории великого Т. Моргана, которая в то время стала общепризнанной, и существенно ее корректировало.
Согласно Т. Моргану гены представлялись неделимыми атомами наследственности. Дескать, если какието из них изменяются в процессе мутации, то всякий раз целиком. Н. Дубинин же убедился, что любой из них способен мутировать и по частям. Ученый предложил модель сложного гена, изобразив его расчлененным на дольки, расположенные цепочкой и названные центрами.
"Черт возьми, да это как в физике, где до конца XIX века считали атом неделимым, а теперь нашли в нем целый мир взаимодействующих элементарных частиц, - вспоминает академик Н. Дубинин в книге "Вечное движение". Специальный анализ обнаружил, что отдельные центры чаще мутируют, чем другие, что указывало на наличие горячих точек в гене. Все это предвосхищало открытия, сделанные затем в эпоху молекулярной генетики".
Да, и в биологии былой "неделимый" оказался делимым, причем, как некогда в физике, все начиналось опять-таки с рентгеновских лучей. Благодаря им еще до того, как мир услышал о первой ядерной бомбе, а затем о первой атомной электростанции, сложилась радиационная генетика, ставшая впоследствии обширной областью исследований, важной не только теоретически.
"Не только в медицине нам даст практические результаты изучение изменчивости микробов. В сельском хозяйстве, в бродильных заводских производствах получение стойких вариантов микробов с желаемыми свойствами... может иметь огромное значение. Если бы далее удалось физиологам и агрономам получить при помощи рентгеновских лучей или радия такие же наследственно стойкие расы возделываемых растений с ускоренным ростом, с повышенной в несколько раз против обыкновенного урожайностью, как это мы получали для дрожжей, то какой чрезвычайной важности для народного хозяйства получились бы результаты!" - писал академик Г. Надсон в 1931 году.
Тем временем уже полным ходом велись работы в этом направлении. Их начали в 1928 году А. Сапегин в Одессе и Л. Делоне в Харькове, экспериментировавшие с пшеницей. Сообщение А. Сапегина "Рентгеномутации как источник новых сортов сельхозрастений"
(1934 г.) ознаменовало рождение р_а_д_и_а_ц_и_о_н_н_о_й селекции. Ее быстрое развитие дало столько достижений, что их трудно даже перечислить. Достаточно напомнить, что среди новых разновидностей культурных растений, внедренных в производство за последнее время, свыше 80 являются радиомутантами. С ними связана и "зеленая революция". Так назвали переворот в сельском хозяйстве, развернувшийся в 60-х годах, после того как удалось вывести высокоурожайные сорта пшеницы, риса и других зерновых.
А гордость фармацевтики XX века - антибиотики, спасшие миллионы жизней? Первые партии пенициллина, полученные в начале 40-х годов, были дороже золота. Удешевить этот препарат, сделать его общедоступным лекарством позволили рентгеновские лучи. Благодаря им стало возможным повысить продуктивность грибка пенициллиум в несколько раз, что обычной селекции оказалось не под силу.
Так, воздействуя на организмы проникающей радиацией и затем проводя отбор, человек как бы ускоряет биологическую эволюцию. Притом значительно, порой тысячекратно: можно добиться, чтобы изменения наследственности, полученные искусственно, наблюдались в тысячу раз чаще, чем за тот же период в естественных условиях.
Конечно, нельзя забывать, что мутации, вызванные радиацией, полезны для вида лишь в ничтожном меньшинстве (1-2 из тысячи), в подавляющем же большинстве своем вредоносны. Если речь идет о радиационной селекции животных и растений, вопрос решается просто: искусственным отбором, который позволяет закрепить в потомстве хорошие свойства, а плохие отмести вместе с их носителями. А если речь идет о радиационной генетике человека?
