Иосиф Халифман - Пчелы
Этот вопрос поставил в свое время немецкий биолог, профессор А. Вейсман. Попробуем проследить за ходом мыслей ученого, который подкупает своей логикой.
«Ведь не могут же бесплодные формы влиять на наследственность, если они никакого потомства не оставляют…» Пример «бесполых особей у общественных насекомых совершенно неоспоримо свидетельствует, что в природе существуют животные формы, неспособные к размножению, но постоянно вновь производимые непохожими на них родителями», причем «не способные ничего передать потомству, эти животные все же изменялись в течение истории Земли»…
Но раз они не могут ничего передать потомству, продолжал профессор, все может стать объяснимым и понятным, лишь если допустить, что носитель наследственности заключен в веществе хромосом, в веществе, которое «представляет особый мир, независимый от тела организма и условий его жизни», которое «никогда не зарождается вновь, но лишь непрерывно растет и размножается», так что для него живое тело служит не более чем вместилищем, футляром, безразличной питательной средой…
Богатая теоретическая предыстория вопроса делала особенно заманчивым исследование, которое начато было в конце 50-х годов на двух подмосковных пасеках – в Горках Ленинских и Барыбине. План исследования обдумывался еще до войны, а шлифовка его возобновилась сразу после ее окончания.
Разведывательные опыты начались с воспитания в разных семьях потомства одной матки. Для этого в гнезда заведомо отличающихся по своим признакам семей на определенное место ставились части нового сота, засеянного маткой за одни сутки. Полученные таким образом пчелы были между собой схожи гораздо меньше, чем их родные сестры, появившиеся на свет в родном гнезде.
Одновременно придирчиво изучался стихийный опыт мастеров промысла – потомков тех «простаков-счастливцев», о которых отец русского пчеловодства П. Про-копович в речи, говоренной при открытии своей знаменитой школы, заметил: «Не вникнувши в точность, как сей счастливец держит пчел, покажется, что они сами у него живут, напротив того, войди во всю подробность его образа содержания и всегда найдешь, что сей счастливый простак знает главное основание своего счастья и в чем оно состоит».
Чем дальше вникали исследователи во всякие «точности» и «подробности» дела, тем сильнее подвергали сомнению тезис о том, что бесплодные,рабочие пчелы не способны «ничего передать потомству». Больше того – крепла мысль: рабочие пчелы что-то передают потомству.
Селекционная работа И. Мичурина с его бесчисленными прививками гибридных черенков и глазков в крону деревьев, которые он назвал «менторами» – воспитателями, тоже позволяла рассчитывать: опыт поможет нащупать, обнаружить это искомое «что-то». Если подставить на место прививавшихся Мичуриным глазков и черенков отложенное маткой яичко, а на место питающих соков подвоя – корм, передаваемый бесплодными рабочими пчелами личинкам, то план опыта, заложенного на двух подмосковных пасеках, станет в общих чертах понятен.
Проверять влияние кормилиц было решено не на анатомических и морфологических признаках – более древних и более стойких, – а на менее консервативных, более гибких и подвижных особенностях поведения.
Но. их ведь не измеришь, как длину хоботка или ширину тергита, не сравнишь по цвету. А результаты опыта должны быть недвусмысленно ясные. Пчелы, как известно, различаются по «суетливости». Но для сравнения по этому признаку нет ни критериев, ни приборов. Изобретать же суетоединицы и конструировать суетометры некогда было. Да и получат ли они признание?..
Потому-то в качестве учитываемого признака прекрасно подошла «печатка медовых ячеек». Так называют пчеловоды форму крышечек на заполненных медом ячеях. В этой черте строительное поведение овеществлено, отлито в воске! Еще Дарвин в письме А. Уоллесу заметил, что гнезда вообще, а пчелиные соты особенно представляют такие инстинкты, «которые могут быть сохранены в музее».
Это было именно то, что требуется.
Темные лесные северные пчелы, это важно, запечатывают каждую медовую ячейку округлой, выпуклой крышечкой. Она лежит над медом, отделенная от него небольшой воздушной прослойкой. Серые же горные пчелы с юга накладывают воск прямо на мед, отчего крышечка кажется мокрой и темной.
И вот в улей с семьей серых горных пчел ставится рамка с отборным, исправным сотом, и матка засевает его, откладывая в ячеи яички. На третий день, прежде чем из яичек вывелись личинки, рамку переставляют в улей с северными пчелами, которые принимаются кормить подкидышей, а как только личинки вырастают, пчелы семьи-воспитательницы запечатывают ячеи с окукливающимся расплодом «чужого засева». Теперь сот с печатным расплодом уносят в инкубатор, и здесь в свое время выводятся пчелы, выкормленные инопородным молочком.
Операция повторяется до тех пор, пока пчел собирается достаточно, чтоб начать их испытывать. Для этого в улеек с партией таких выкормленных и воспитанных северянками из яичек серой горной матки с юга ставится рамка с медовым сотом, запечатанным южанками же. Ячеи сота залиты медом и покрыты характерной морщинистой, мокрой восковой пленкой, на которой исследователи, срывая воск крышечек, процарапывают несколько букв.
Жидкое золото сочится из полуразрушенных ячеек.
Что сделают пчелы с такими сотами?
Они – к этому понуждает их инстинкт – ремонтируют поврежденные ячейки и снова их запечатывают. Как же они их восстанавливают, дочери южной мокро-печатающей породы, вскормленные белопечатающими пчелами?
Соты стоят в стеклянном улейке, и с каждым днем на мокром, морщинистом фоне темной южной печатки все яснее проступают четыре процарапанные буквы: «корм». Но на этот раз они выпуклые, белые, сухие.
Опыт повторяется несколько раз в прямом и обратном вариантах (мать – северянка, кормилицы – южанки), и к концу лета на лабораторном рабочем столе собирается целая коллекция медовых сотов с четкими надписями: «Корм», «Порода»…
Очень наглядно.
Когда-то К. Тимирязев, доказывая, что образование хлорофилла в листе связано с действием света, прикрыл молодые всходы кресс-салата картонкой с прорезанными в ней буквами и таким образом заставил солнечный луч «писать». И солнце сочной зеленью освещенных растений написало на желтом фоне обесцвеченных всходов слово «свет».
Тимирязев назвал свой опыт «фотография жизнью». Сейчас соты с восковыми «фотографиями» пчелиной печаткой удостоверили: изменения произошли!
Хотя именно этот результат страстно ожидался исследователями, простота и легкость, с какой был получен ответ, породили смутные сомнения, потребовали новых проверок. Но во всех вариантах и повторностях личинки, воспитанные инопородными кормилицами, неизменно превращались в пчел, у которых какие-то черты материнской породы утрачены и заменены новыми, присущими породе кормилиц.
Это было просто чудесно!
В то время Д. Уотсон еще не приступал к прославившему его определению структуры ДИК – дезоксири-бонуклеиновой кислоты – основного наследственного вещества клетки, к той работе, которую он позже назовет «быть может, самым славным событием со времен книги Дарвина».
Проводившие опыт с пчелами-кормилицами ныне уже покойный профессор Тимирязевской сельскохозяйственной академии А. Губин и его немолодой ученик (теперь можно рассказать обо всем, не слишком рискуя выставить их в комическом и даже смешном свете), разглядывая рамки и изучая белые и темные, сухие и мокрые, гладко-выпуклые и морщинистые медовые крышечки, а также колонки цифр – итоги подсчетов крышечек разного типа на сотах, запечатанных в ульях с контрольными и подопытными семьями, – были очень близки к тому, чтоб увидеть во всех данных если и не самые, то одно из самых славных событий со времен книги Дарвина.
Людям свойственно увлекаться, а натуралистам тем более. К тому же тут не оставалось места для сомнений, что схваченное в опыте важно и для практики и для общей теории: об этом свидетельствовало место, уделенное общественным насекомым в трудах биологов и философов.
Конечно, в опыте был установлен только самый факт, процесс же не удалось проследить этап за этапом. Все свершалось невидимо в лоне семей. Контролировались вводимые в «черный ящик» воздействия и регистрировались обнаруживаемые на выходе отчетливые и наглядные результаты. И если в свое время для Вейсмана (напомним, он не изучал явление сам, а только умозрительно анализировал известные ему общие сведения из естественной истории насекомых, живущих семьями) биологический парадокс, заключенный в природе семей, находил объяснение в гипотезе, что вещество наследственности никогда не зарождается вновь, но лишь непрерывно размножается, то теперь происходящее в натуре становилось понятным и объяснимым лишь при одном условии: требовалось наотрез отказаться от предположения Вейсмана и принять прямо противоположную точку зрения. Требовалось признать, что бесплодные пчелы что-то передают личинкам с молочком, в молочке, и тогда причина и следствие, наблюдаемые в опыте, безупречно связывались.
