Александр Гордон - Диалоги (октябрь 2003 г.)
У меня есть другой пример. Допустим, я занялся с бодибилдингом, накачал себе вот такие мышцы, а потом бросил заниматься. Что с мышцами будет? Они вернутся к начальному состоянию, а то еще и хуже, совсем дряблыми станут. То есть наследственный аппарат, гены этих самих мышц, не помнят, что им нужно сохранять такое состояние. А уж чтобы половыми клетками это как-то передалось, это уже совершенно немыслимая ситуация. Пожалуй, наиболее остроумное возражение относительно концепции наследования приобретенных признаков выдвинул наш выдающийся ученый Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский. Он говорил: «Ну, как же так, если приобретенные признаки наследуются, откуда же девственницы берутся?» Действительно, откуда же им тогда взяться. Тезис о том, что приобретенные признаки не наследуются, это один из основных тезисов классической генетики, он незыблем, никакие новейшие достижения его не подорвали.
Правда, часто ссылаются на открытие так называемых подвижных генетических элементов (которые на самом деле к наследованию приобретенных признаков никакого отношения не имеют), что они как раз помогают объяснить случаи, когда приобретенные признаки могут наследоваться.
Что такое подвижный генетический элемент? Это, вообще говоря, открытие современной генетики, но работы в этом направлении были начаты еще генетиками-классиками. Нобелевскую премию за открытие этих подвижных генетических элементов получила как раз МакКлинток, которая еще в 20-30-е годы об этом писала. И на дрозофилах американский генетик Демерек такие же данные получил. С открытием новых методов, с разработкой генно-инженерной техники, с развитием молекулярной генетики все эти явления объяснимы уже на молекулярном уровне.
Подвижный генетический элемент – это такие фрагменты ДНК, такие участки генома, которые могут перемещаться по хромосомам, менять свое положение, и, внедряясь в какой-нибудь ген, менять его проявление, вызывать изменение этого гена. Там еще есть набор таких повторяющихся элементов, скажем, идут тринуклеатиды, и сотню, тысячу раз они повторяются. И посчитали, что, дескать, это показатель нестабильности генома, мол, раньше считали, что геном стабилен, а он не стабилен.
Но ведь то, что геном изменяется, и раньше было известно, мутации были уже открыты. Что такое мутации? Мутация – это изменение, естественно, генома. Поэтому открытие подвижных генетических элементов тоже не подрывает общей концепции, которая говорит о том, что все-таки существуют специфические носители наследственности что эти носители наследственности сосредоточены главным образом в ядерном аппарате, главным образом в хромосоме – потому что подвижные генетические элементы тоже по хромосомам перемещаются.
А.Г. Простите, у меня вопрос. Кое-чего я никогда не понимал, может быть, сейчас наступит ясность. Когда должен смутировать геном, чтобы эта мутация была передана по наследству?
Л.К. Если мутация происходит в половой клетке, то она передается…
А.Г. В половой клетке?
Л.К. Ну как может передаться мутация в соматической клетке?..
А.Г. То есть, любая мутация в половой клетке, произошедшая во время жизни индивида, передается по наследству?
Л.К. Да, передается по наследству.
Но надо сказать, что здесь есть другой очень интересный момент, тоже хорошо известный в классической генетике. Но сейчас он вызывает особый интерес и получает экспериментальные обоснования, приводит к очень важным выводам в объяснении как процессов индивидуального, так и эволюционного развития. Мутировать могут разные гены, и эффект от этих мутаций может быть разный. Может измениться только небольшой признак, может произойти такое изменение, что его удается выявить только в сложной системе скрещивания. А может произойти изменение такого гена, которое отражается на развитии органа или даже целостного организма. Такие гены были и раньше известны, считалось, что есть главные гены и вспомогательные. Но сейчас, с разработкой их с молекулярной позиции, эти главные гены получили название «гены-господа», а другие гены, которыми они управляют, «гены-рабы».
Ген-господин отвечает порой за развитие целого органа, например, глаза. Этот ген-господин дает соответствующий сигнал целой группе вспомогательных генов, которые ждут этого распоряжения, и эти гены начинают работать, начинают синтезировать определенные белки, клетки дифференцируются в определенном направлении, между клетками возникает определенное взаимоотношение, которое определяется и контролируется этими генами, и возникает орган, например, глаз. У дрозофилы есть мутация безглазости, если эта мутация произошла, глаз не развивается, безглазая дрозофила получается. И такой же тип мутации наблюдается у млекопитающих, называется «малые глаза», это тоже недоразвитые глаза.
Современная генетика характеризуется тем, что в нее широко внедрены методы молекулярной биологии, молекулярной генетики, генной инженерии. Использование этих методов позволяет заставить работать гены-господа в тех местах, где они обычно молчат. И если заставить, например, ген-господин, от которого зависит развитие глаза, у дрозофилы работать в необычном месте, например, в лапке, в крыле, на брюхе, то получается дрозофилиный глаз на брюхе, на крыле, на лапках. Такие опыты и на лягушке делали, получили точно такие же результаты.
Самое интересное то, что нужно вместо дрозофилиного гена-господина вставить с помощью современных молекулярных методов ген-господин, взятый, допустим, от мыши, или от человека, ген, который у них заведует образованием глаза, и под влиянием функционирования этого гена, скажем, в лапке или в крыле у дрозофилы развивается глаз.
А.Г. Глаз дрозофилы?
Л.К. Естественно, не человеческий, что было бы конечно совсем интересно…
Правда, пока никто толком не изучал, идут ли какие-то связи в центр, воспринимает ли этот глаз какую-то информацию. Потому что если он нервными связями с центром не связан, естественно, этим глазом она видеть не может. Но такого рода явления имеют колоссальное эволюционное значение, и работы современной генетики проливают свет на механизм эволюции. Есть много различных гипотез об эволюционном процессе. Несомненно, что эволюция была, потому что ведь есть такие биологи, которые вообще отрицают существование эволюции, есть такие, которые говорят, что с человека все начиналось. На самом деле, конечно, эволюция была, началась она с низших форм, и такого рода мутации, по-видимому, играют ключевую роль в возникновении новых видов.
Эволюционная генетика до сих пор оставалась в рамках полуфилософских гипотез и теорий, а теперь возникла возможность экспериментально изучать эволюционные процессы, в частности, на некоторых группах дрозофил близких, родственных видов. Можно, используя генно-инженерные методы, исследовать, как эта эволюция происходила. Потому что, по-видимому, важнейшую роль в эволюционных событиях сыграли эти подвижные генетические элементы, которые были, вообще говоря, открыты классическими генетиками, но представление о которых было детализировано и конкретизировано современной генетикой.
А.Г. То есть, все-таки современная генетика подвергает сомнению традиционные представления об эволюции?
Л.К. Понимаете, здесь сколько эволюционистов, столько и представлений. Современная же генетика вносит струю экспериментальной воспроизводимости. В науке главное, чтобы можно было воспроизвести какие-то результаты. Собственно, наука и связана с воспроизводимостью, с экспериментами, которые могут быть воспроизведены. Если какое-то явление нельзя воспроизвести в эксперименте, то о науке уже трудно говорить, это уже то, что лежит за пределами науки. В частности, о происхождении жизни есть масса гипотез, но их в принципе не проверишь, не воспроизведешь, поэтому эта сфера находится уже за рамками науки, лежит в области, скажем, философии биологии.
А.Г. А как можно верифицировать ту гипотезу, что эволюция идет путем набора малых мутаций?
Л.К. Она, по-видимому, идет не так, не набором малых мутаций. В особенности, в нашей отечественной эволюционной генетике, да и в западной тоже, сейчас есть тенденция объяснять эволюционные процессы так называемыми макромутациями. Такими мутациями, которые вызывают значительные, резкие сдвиги в процессе индивидуального развития, по типу генов-господ. Эти процессы могут взрывообразным способом, сразу привести к образованию нового вида. Причем, мутации этих генов-господ иногда носят курьезный характер. Например, был журнал (он, наверное, и сейчас есть) «Хирургический архив», в 60-е годы я где-то взял его номер, и там была небольшая заметка с иллюстрациями.
К хирургу обратился пациент, у него на голове вырос половой член – пришлось удалять. Гистологический анализ показал все признаки, все части полового члена. Вот пример мутации, когда сработал ген-господин… Ну, у него и в нужном месте тоже было то, что надо. И вот…
