Николай Дубинин - Вечное движение (О жизни и о себе)
Скрещивание географически удаленных форм было использовано селекционерами для создания новых сортов пшеницы. Использование мутационной формы кукурузы, которая резко повысила в зерне уровень важнейшей для питания животных аминокислоты - лизина, привело к новой революции в возделывании этого растения.
Мы являемся свидетелями важнейшего современного движения коренных переделок генетической природы растений. Эти переделки получили названия зеленых революций. В нашей стране они идут (после первой зеленой революции подсолнечника, осуществленной В. С. Пустовойтом) по пшенице, кукурузе, сахарной свекле и по другим растениям.
По Мексике, Индии, Филиппинам и по ряду других стран триумфально шествует зеленая революция по возделыванию риса и пшеницы. Это было достигнуто путем использования мутаций карликовости, при котором энергия роста переключается на развитие колоса. В Индии получен замечательный сорт пшеницы после воздействия на зерно радиацией.
Широчайшее развитие получили методы искусственного вызывания мутаций под влиянием радиации и химических соединений. Более 80 радиационных сортов растений уже вошло в производство. Путем экспериментальной полиплоидии у любого растения в его клетках можно изменить число хромосом. Этим путем создана триплоидная сахарная свекла, новые сорта картофеля, табака, декоративных растений и лесных пород.
В наше время успехи генетики - это маяк для продвижения селекции растений и животных. Только соединив воедино генетику и селекцию, можно получить тот сплав наук, который обеспечит нужный для человечества громадный рост пищевых и технических ресурсов. Население земного шара растет исключительно интенсивно. Через 30 лет на земле будет жить 7 миллиардов человек, то есть в 2 раза больше, чем в наше время. Количество пахотной земли на человека уменьшится в 2 раза. В этих условиях необходимо резко поднять производительность и качество сортов и пород. Этот фактор сыграет выдающуюся роль при регуляции роста пищевых ресурсов земли.
Огромное значение имеют успехи генетики для создания новой отрасли биологической индустрии, связанной с промышленным использованием микроорганизмов. Микроорганизмы и вирусы встали в центр внимания фундаментальной генетики, когда наступила эпоха молекулярной биологии. Наследственность и изменчивость этих форм является предметом самого глубокого изучения. Используя новые методы, селекция нужных форм микроорганизмов достигла небывалой высоты. Это облегчено также и тем, что при селекции микробов можно использовать миллионные и миллиардные популяции, что резко увеличивает эффективность селекции.
Метод получения мутаций с помощью радиации и химических соединений стал основным в получении высокоэффективных продуцентов целого ряда ценнейших лекарственных, пищевых и других веществ. Когда был открыт пенициллин, его стоимость в буквальном значении этого слова была выше золота. Теперь, после получения ценных мутантов, резко повысивших выход пенициллина на единицу питательной среды, в которой живут грибки, это лекарство стало доступным каждому. Аминокислота лизин является важнейшим компонентом пищи животных и человека. Сейчас создается крупная микробиологическая промышленность по производству лизина. Это оказалось возможным только после работы генетиков, в экспериментах которых была получена форма клеток бактерий, которая выделяет в среду в 500 раз больше лизина в сравнении с обычными "дикими" бактериями. Громадные перспективы для микробиологического синтеза белков открывает использование простых углеводородов нефти и газа. В этой работе решающую роль также играют методы новой генетической селекции.
Среди проблем, волнующих человечество, большое место занимает тот факт, что биосфера на нашей планете, в которой живет человек, начинает испытывать определенные изменения. Эти изменения являются результатом планетарной деятельности человека. Во многом эта деятельность нарушает исторически сложившиеся связи между видами на земле. Ухудшается обстановка жизни и для самого человека, что связано с загрязнением атмосферы, почвы, рек, морей и океанов. На земле возник и растет добавочный фон радиации, появилось множество технических и сельскохозяйственных химических соединений, которые оказывают вредное влияние, нарушая наследственные структуры у всех форм жизни, включая человека. Задача состоит в защите жизни, чтобы сохранить и сделать еще более прекрасным зеленый океан земли, в котором живет и будет процветать человек. Необходим разумный контроль над эволюцией жизни со стороны человека. В этом плане громадные задачи встают перед эволюционной генетикой, которая во многом уже проникла во внутренние глубины механизмов, ведущих исторические преобразования видов и популяций.
Наконец, сам человек, будучи существом социальным, вместе с тем прикован к царству животных своими биологическими особенностями. В настоящее время человек как предмет генетического исследования все больше и больше привлекает к себе внимание генетиков. Возникла громадная область знания в виде генетики человека. В истории генетики вначале усилия концентрировались на растениях, затем на дрозофиле, на животных. В эпоху рождения и развития молекулярной генетики на пьедестал были возведены вирусы и бактерии. Будущее фундаментальной и прикладной генетики в области медицины лежит в исследованиях по генетике человека.
Человек обладает сознанием. По своей значимости эволюционный акт появления такого качества, как сознание, может быть приравнен только к акту самого появления жизни на земле из неорганической материи. Вместе с тем человек - это продукт эволюции животных, так что все его биологические наследуемые свойства, включая возможность развития сознания, закодированы в его молекулах ДНК. Эти молекулы содержат громадное число азотистых оснований, равное 10 миллиардам.
Развитие космических исследований, начавшееся полетом советского спутника 4 октября 1957 года, показало, что Земля с ее атмосферой, скрывающей жизнь от губительного действия космической радиации, с ее океанами и континентами, с циркуляцией веществ в биосфере,- настоящая жемчужина солнечной системы. Человек - уникальное звено жизни на земле. Лишь будущее покажет, есть ли еще во вселенной разумная жизнь подобная той, которая есть на планете Земля.
Прогресс жизни на земле был обеспечен действием законов наследственности, изменчивости и естественного отбора. Целесообразность органических форм возникает в силу отбора объективно случайных мутаций, отвечающих условиям среды. Человек до своего появления был полностью подвластен этим законам. Но, став существом социальным, он поднялся над естественными законами биологической эволюции, и они потеряли для него свое ведущее значение. Человек создал социальную среду жизни, и естественный отбор в этих условиях стал играть малую роль для истории его популяций.
Это новое положение человека не снимает с него биологических законов жизнедеятельности, явлений наследственности и изменчивости. Именно это делает исследования по генетике человека и по медицинской генетике исключительно важными. Каждый человек принадлежит к той или иной расе или популяции. Это определяет важнейшее значение исследований по генетике популяций человека. Как разумное и физически совершенное существо, нормальный человек заслуживает восхищения. Однако если в целом наследственность человечества представляет собою драгоценность земли, то в отдельных случаях, из-за ее порчи путем мутаций, рождаются дети с наследственными болезнями. Вредные мутации разрушают жизни детей. Это составляет трагедию родителей и требует серьезной заботы со стороны общества.
Возникновение мутаций в популяциях человека - это постоянно действующий фактор, который приводит к появлению генетического груза. Размер этого груза контролируется естественным отбором, ибо такие больные люди, как правило, не оставляют потомства или оставляют его очень мало. В результате между давлением мутаций и давлением отбора устанавливается определенное равновесие. Для популяций человека это равновесие выражается в том, что в каждом поколении рождается около 4 процентов наследственно отягощенных детей. Но количество генетических жертв в популяциях человека заметно меньше того, которое свойственно диким видам животных, у которых большинство наследственных уклонений устраняется отбором. У человека благодаря социальной среде, подъему материального благосостояния и прогрессу медицины значительная часть мутаций имеет нейтральный характер. Разнообразие людей колоссально, оно касается группы крови, цвета глаз, формы наружного уха, носа, структуры волос и т. д. Все это создает громадный размах индивидуального, неповторимого разнообразия биохимических, морфологических, физиологических, психологических и других признаков человека.
