6-10. Век генетики

В 1900 году три биолога (первым был де-Фриз) заявили о переоткрытии законов Менделя, и с этого момента ведет свою историю генетика. Летом 2000 года три научных центра заявили о расшифровке генома человека, чем зафиксировали главный результат, достигнутый к столетнему юбилею генетики. Фактически этим было обозначено, что главный приоритет науки конца века реализован и что дальше нужны приоритеты новые.

Надежды на эту расшифровку были огромны, хотя скептики и говорили, что ожидания напрасны. Так, в сущности, и оказалось: ни одна из крупных проблем биологии и смежных наук с места не сдвинулась - набор генетических текстов сам по себе ничего не говорит. Тут самое время вспомнить, что на это еще 80 лет назад указывал Любищев в своей поразительной, хоть и небольшой (125 с.), книжке [Любищев, 2004], написанной тогда, когда едва начал обсуждаться вопрос, является ли вообще ген текстом.

В основе книжки лежит та мысль Гурвича (1910 г.), что менделева генетика являет собою преформизм, тогда как эмбриология демонстрирует эпигенез (ср. п. 1-14), и их соединение («проблема осуществления гена») - труднейшая проблема биологии. Любищев видел возможность решить ее с помощью представлений Гурвича о биологическом поле, но полвека Любищева не слушали, ибо считалось, что никаких полей нет, а генетика сама решит все проблемы биологии. Увы, ни «проблему осуществления», ни проблем эволюции так решить не удалось.

Когда в 1961 году был расшифрован генетический код синтеза белка, то (как сказано в п.

вела к блестящим успехам, и (хотя во многих областях, например в экологии и психологии, она дала совсем мало) понятно желание счесть генетический язык общим, в том числе и описывающим эволюцию, а генетический код универсальным. Однако код изменчив буквально во всём - как по составу сахаров (у фагов бывает глюкоза - Кордюм В.А., с. 59) и кодонов (давно известны минорные основания - Ленинджер А. Биохимия. М., Мир, 1974, с. 284, 298; вероятно, они играли роль в происхождении жизни - см. п. 7-8**, а одно из них поныне может заменять тимин - п. 5-5), так и по их смыслу (кодон может читаться по-разному, п. 5-13; в особенности это часто у митохондрий, п. 6-5*). Чего-то в проблеме кода мы явно еще не понимаем.

Вершиной генетического подхода к эволюции (и признаком его заката) была, на мой взгляд, книга [Рэфф, Кофмен]. Ее авторы заявляли, что «эволюцию следует рассматривать как результат изменений в генах, регулирующих онтогенез». Решить эту задачу им не удалось, зато в книге поставлено много интересных вопросов, в том числе старых; ни один из них ответа тоже не получил, но сами вопросы прелюбопытны, и некоторые я приведу.

Еще в 1874 году, за четверть века до рождения генетики, немецкий эмбриолог Вильгельм Гис недоумевал, почему «единственным допустимым объяснением развития живых существ считается наследственность», а через 20 лет Вильгельм Py уточнил - дело в механике. По его мнению,

«все крайне разнообразные структуры многоклеточных организмов можно свести к... росту клеток, их исчезновению, делению, миграции, активному формированию, элиминации и качественному метаморфозу».

Py основал новую дисциплину - экспериментальную эмбриологию, которую самонадеянно назвал механикой развития (приверженность устаревшей уже тогда механической ПМ) и полагал ее будущим ключом к эволюции. С расцветом генетики это было надолго забыто.

He менее интересны в книге Рэффа и Кофмена мысли эмбриологов, направленные против учения Геккеля. Так, в 1895 году замечательную мысль о родословных высказал американский эмбриолог С. Уитмен:

«Нам ничего не дает понимание того, что глаза потому у нас есть, что они имелись у наших предков. Если наши глаза похожи на их глаза, то это объясняется не генеалогическими связями, а тем, что развитие молекулярной основы зачатков этих глаз происходило в сходных условиях».

С приходом генетики эти мысли тоже были забыты: все увлеклись родословными. А ведь это очень странно, поскольку поразительное сходство глаза осьминога, паука-скакунчика и птицы общими генами не объяснишь. По-моему, тут надо для начала привлечь не генетику, а диатропику.

Из новых вопросов, поставленных в книге Рэффа и Кофмена, приведу «С-парадокс»: почему близкие виды могут обладать совсем различным количеством ДНК, а далекие - сходным? Авторы подробно рассказали, что более 90% ДНК высших организмов вроде бы ни для чего не используется, но не смогли сказать о смысле такой чудовищной избыточности ничего,

кроме обычного у дарвинистов - что она-де вероятно повышает эволюционную “пластичность”. Ho если так, почему избыточность у саламандры и у лилий в десятки раз превышает человеческую, а у весьма “пластичных” бактерий часто отсутствует вовсе? Этого вопроса как раз и не задано.

За прошедшие годы он не раз ставился. Ответа не получено, но осознана сложная природа С-парадокса (Gregory T.R. Variation across amphibian species in the size of the nuclear genome supports a pluralistic, hierarhical approach to the С-value enigma // BJ1 2003, v. 79, № 2). Ясно лишь, что наш обычный подход к ДНК как к тексту не всегда эффективен.

В 1980-е годы эволюционная генетика зашла в тупик, осознаный лишь в последнее время. Суть его давно предсказал Любищев, говоривший, что основной прогресс в эволюционизме всегда связан с «преодолением претензий на универсальность». Генетика хотела объяснить всё из самой себя, но объяснялось не всё. Как бы ни восхищаться успехами генетики, надо задавать себе вопросы: каков круг приложимости вновь открытых закономерностей? Что осталось вне его? Их слишком долго не ставили. Теперь их начали ставить, и выяснилось, что «вне» осталось очень много.

Грань веков отмечена пониманием этого. Так, Голубовский в сборнике [ЭБ] подвел итоги некоторым спорам о наследственности. Во-первых, оказывается, наследственность не всегда связана с нуклеиновыми кислотами: прион, переносчик “болезни бешеных коров”, является белком. Во- вторых, эволюционная изменчивость связана не только с мутациями и рекомбинациями, но и с направленным переносом генетического материала (транспозоны и т.п.), на что, как мы выше видели, прежде безуспешно указывали многие. В-третьих, сами мутации, главный козырь СТЭ, оказались зависимыми от условий существования организма. И в-четвертых, приобретенные свойства оказались кое-когда наследуемыми (см. гл. 5).