Вступление шестое: кентавры эволюции
А что ждет это научное направление в близком и далеком будущем? Даже не в области практического применения, нет. Может быть, не менее важно другое: насколько генная инженерия изменит наши представления о мире, в котором мы живем? О жизни, о биологии как науке и, наконец, об эволюции, об истории наших предков ?
Чарльз Дарвин наблюдал то, что до него наблюдали сотни биологов, селекционеров. Путем направленного отбора, подхватывания нужных свойств в веере случайной естественной изменчивости человек выводит за десятки, сотни, самое большее тысячи лет разновидности и породы домашних животных и растений, резко отличающихся от диких предков (и смешная болонка, и телкообразная московская сторожевая — это только породы, разновидности одного вида животного, дикий прототип которого — серый волк!). Все видели чудесную силу отбора, поражались, восхищались ею, но только Дарвину пришло в голову, что нечто подобное может происходить и в природе, где тоже идет отбор, естественный отбор самых жизнестойких, самых плодовитых. Только сроки естественных превращений другие. Так появилось эволюционное учение Дарвина — дарвинизм.
Что-то общее есть между только что обрисованной ситуацией и нынешним положением генной инженерии. Неверно думать, что генная инженерия — что-то совершенно отличное от природы, противопоставленное ей. Способы разрезания ДНК, вшивания генов, переноса их к новому хозяину — все взято из природы. Вирусы, фаги и плазмиды действительно переносят гены из бактерии в бактерию, в клетки многоклеточных «хозяев» и — вполне вероятно — осуществляют (хотя и более медленно) в естественных условиях все до сих пор разработанные и испытанные методы генной инженерии.
И тогда действительно неверны недавние еще представления о трагической генетической разобщенности организмов, размножающихся не половым путем, и даже о генетической разобщенности между собой разных видов и родов животных. Все больше говорят и пишут о неизбежности и торжестве «самых еретических гипотез», о «генной инженерии в природе». Что это значит? Это значит, что, помимо давно известных движущих сил эволюции всего живого, мутаций, изменчивости и отбора, существует еще одна — прямой или косвенный «обмен генами по горизонтали». Генами, кодирующими те или иные признаки, обмен — между даже очень отдаленно родственными видами животных, растений, бактерий.
Ученых давно уже поражало единство, однообразие строения всех живых существ — от микроорганизмов до человека на биохимическом, генетическом уровнях. Например, белки всех живых существ состоят из 20 аминокислот (биохимикам известно в десять раз больше!). Соответственно однообразно устроены и все генные механизмы в строительстве этих белков.
Мы уже говорили об этом: некоторые ученые все еще объясняют все эти свидетельства самого близкого родства всего живого тем, что земная жизнь не самозародилась, а развилась из сравнительно развитых одноклеточных организмов, занесенных на Землю из космоса. Эта мысль содержится, например, в трудах знаменитого английского физика Ф. Крика, того самого, разгадавшего вместе с Дж. Уотсоном тайну двойной спирали ДНК, ожерелья из генов... В начале что-то одно — и это единство продержалось миллиарды лет...
Но, может, быть, были механизм, непрерывно поддерживавший все эти миллиарды лет единство всего живого?
«Шла ли эволюция только путем «предок-потомок», как это предполагал Дарвин, или возможны и другие механизмы, такие, как горизонтальный перенос генов?», — ставит вопрос ребром один из современных российских молекулярных биологов...
Палеонтологи обнаруживали в слоях земных свидетельства странных, с точки зрения старого дарвинизма, вещей. О некоторых странностях мы говорили. Похоже, самые разные группы зверозубых ящеров одновременно и независимо друг от друга приобретали признаки млекопитающих животных — шерсть, теплокровность, млекопитание. А до них на уровень рептильности выходили также одновременно и независимо самые разные древние амфибии. А еще раньше приобретали схожие амфибийные признаки древние кистеперые из разных родов. Самые разные голосемянные растения 120 миллионов лет назад приобретать покрытое семя и цветок. На путь очеловечивания встали в конце третичного времени самые разные существа, потомки афропитека, — человекообразной обезьяны, жившей около 10 миллионов лет назад. В предыдущей главе шел разговор и о чрезвычайно запутанном вопросе с неандертальцами. Были ли они нашими предками? А может быть, многие черты сходства между ними и нами — от долгой жизни по соседству, от общих болезней — и тоже горизонтального обмена генами?
Короче говоря, среди предков нынешних животных и растений время от времени появлялось что-то вроде «моды» на те или иные признаки. Некоторым ученым кажется, что одного генетического дальнего родства и действия внешних условий недостаточно, чтобы объяснить явления «моды» в живом мире. А что если это не мода была, а своеобразная эпидемия?
Заражение генами! Великий круговорот генов в природе, обмен генами на самых разных уровнях организации, «естественная генная инженерия», осуществляемая с помощью тех же вирусов, очень хорошо объясняют эти и многие другие загадочные факты, главный из которых — глубокое единство живого мира. Правда, клетки наших тел содержат ядра, до ДНК которых добраться непросто. Но они, клетки наших тел, содержат и давнюю историю живого мира, как мы уже говорили. В клетках есть тельца, органел-лы. Некоторые из органелл, например, митохондрии в гетеротрофах и хлоропласты в зеленых растениях, занятые добыванием и преобразованием энергии для всех сложных клеточных биохимических, генетических процессов, очень похожи на самостоятельные одноклеточные организмы и даже конкретно — на определенные разновидности бактерий, и сейчас существующие в природе. «Предшественниками митохондрий были протеобактерии, а предшественниками хлоропластов — цианобактерии», — пишет, как о деле решенном, современный исследователь В.Г. Дебабов. Сходство это велико! Вплоть до того, что у митохондрии есть свой генетический механизм, своя — кольцевая, как и у протеобактерии, — ДНК, они могут самостоятельно, независимо от клетки размножаться.
А широчайший обмен генами между бактериями с помощью вирусов, фагов и плазмид — это реальность. Плазмиды (одна из них — это как раз наша героиня, кольцевая ДНК той же митохондрии) даже, похоже, для того и существуют. Значит, митохондрия, наша «ручная» бактерия, может стать своеобразным посредником, принимая чужие гены в свою ДНК. Но ведь это уже в наших клетках! Путь от митохондриальной ДНК высших животных до ядерной, «тотальной» ДНК недалек...
Лет десять назад ученые нашли еще один «вектор» — переносчик чужой генной информации. Им оказались... мужские половые клетки, сперматозоиды самых разных животных, вплоть до млекопитающих. В определенных условиях сперматозоид способен, оказывается, по пути прихватить, например, тот же фаг лямбда, вместе с его геномом и встроить его гены в оплодотворяемую яйцеклетку! Лет пять назад у нас в стране начались опыты по подсадке чужих генов вьюнку — есть такая небольшая рыбка. Наилучшие результаты получились при ударе искусственной молнии — 1500-вольтовом разряде тока на льду. Молоки-сперматозоиды от разряда не погибли, а прихватили подсунутую им плазмиду и трансплантировали ее гены в яйцеклетку. Эмбрионы вьюнка получили новые гены, это точно установлено, но пока дальше этого дело не пошло. Но в принципе и такой путь, оказывается, возможен. Когда-то в эволюционной истории подобный эксперимент могла ставить и природа...
Мы говорили об этом, когда шла речь о том, с чего, с какой молекулярной структуры могла начаться жизнь на Земле (или в космосе вообще). Так называемая центральная догма молекулярной биологи гласит: в основе жизни лежит двойная спираль ДНК. Только на ней, над каким-то ее участком может образоваться информационная, она же матричная РНК, с которой, в свою очередь, в рибосоме списывается последовательность аминокислот в белке:
ДНК → РНК → белок
Ученые давно заподозрили, что догма могла и не работать в самом начале жизни, а потом и просто открыли обратные процессы. И белок может синтезироваться в ряде случаев без нуклеиновых кислот, и РНК может стать матрицей для синтеза гена, то есть участка ДНК.
Это крупнейшее открытие было сделано американскими учеными Теминым и Балтимором при исследовании свойств ретровирусов, самых опасных и загадочных то ли существ, то ли веществ, носителей таких болезней, как рак и СПИД человека, болезни крови у человека, птиц, грызунов. «Ретро» в названии — именно из-за свойства ретровирусов поворачивать вспять стрелку в «догме»:
РНК → ДНК
Ретровирус предельно прост, в нем нет своего механизма воспроизведения, он не умеет сам размножаться. Зато он может двигаться, проникать. Для своего размножения он использует клетку хозяина, куда проникает, как всякий вирус. Там он с помощью специального фермента обратной транскриптазы реплицирует на нити хозяйской ДНК своих несколько генов. Обманутая ДНК начинает штамповать чуждые ей РНК и белки пришельца, то есть, размножать его (нередко на погибель организму хозяина).
Исследования ретровирусов сейчас идут широким фронтом во всем мире. Стало ясно, почему так трудно найти вакцину против рака и СПИДа. Ретровирусы — это природные «генные инженеры», они проникают в гены, они сами — гены. Более того, оказалось, что во многих случаях встроенные гены (их называют провирусами) остаются в геноме хозяина навсегда. Они наследуются. И иногда готовы через много поколений снова начать «вредительский образ жизни», порождая инфекцию как бы ниоткуда. Возможно, так можно объяснить внезапное появление и стремительное распространение в мире вируса иммунодефицита человека, СПИДа лет двадцать назад.
В геноме человека последовательностей, явно происходящих от вмешательства ретровирусов на тех или иных стадиях развития наших предков, немало, около одного процента и около 70 разновидностей давно уже обладают статусом «своих».
Сначала открытие этих генов (их называют эндоретровирусами) в геномах человека и животных повергло ученых в ужас — шутка ли, в наших генах сидят готовые — по неведомому нам сигналу — наброситься и уничтожить нас полчища врагов, от которых не уйти. Но постепенно все успокоилось — было ясно, что просто так в эволюции ничего не бывает, гены-вирусы исполняют какую-то работу, иначе бы им вряд ли нашлось место в организме. Больше того, вероятно, эта работа исключительно важна, опасные пришлые гены в конечном счете приносили организмам-предкам больше пользы, чем вреда — иначе естественный отбор не оставил бы о них и воспоминания...
Стали разбираться с белками, которые вырабатываются генами ретровирусов. Чем они интересны, чем отличаются?
Про один из них было, например, известно, что именно он подавляет иммунитет клетки-хозяина, обеспечивая беспрепятственное вторжение вируса и его «неопознание». Во встроенном в геном варианте это свойство сохраняется — и используется — но уже совсем с другой целью. Оказывается это средство подавления иммунитета нужно... эмбриону, ну, например, человека во время беременности матери. Когда-то перед живородящими плацентарными млекопитающими встала эта проблема — как выключить иммунную защиту материнского организма, чтобы она не отторгла, не уничтожила зародыш, приняв его, скажем, за возбудителя болезни. Эволюция решила проблему быстро и точно, методом «генной инженерии» — привлекла для этой работы давно на ней специализированный ген пришлого ретровируса, с которым пришлось на этот случай поладить. Другое дело, что постоянное присутствие соответствующего гена в клетках потенциально небезопасно: то, что нужно эмбриону, вовсе не нужно взрослому организму, и в какой-то момент не во время включившийся механизм подавления иммунитета может отправить в небытие до этого вполне здоровое существо.
Можно предположить, например, такую гипотезу, объясняющую внезапное появление СПИДа, неведомого многим поколениям людей до 70-х годов XX века. Возможно, это был опасный ретровирус, отправивший в небытие несколько видов приматов много миллионов лет назад... Или нашего кузена неандертальца 40 тысяч лет назад. Выжили те роды и виды приматов (в том числе наши прямые предки), которые «сумели» сделать добро из зла — встроив в свой организм гены этого вируса в качестве провируса, помогающего улаживать какие-нибудь проблемы, связанные тоже с эмбриональным развитием, с беременностью. Что случилось четверть века назад, мы не знаем, всяких экологических пакостей в наше время стало очень много, но в каком-то из видов современных обезьян природная генная инженерия сделала ход назад, эндогенный, «свой» ретровирус вновь стал экзогенным, «чужим», вырвался на свободу и начал уничтожать род приматов, до этого, видимо, совершенно незнакомый с этой заразой — род человека разумного... Это, кстати, наглядная иллюстрация того, что может случиться с каким-нибудь достижением научной генной инженерии, если оно не будет как следует проверено и проконтролировано...
Другой ретровирусный ген отвечает за производство белка, помогающего вирусу проделать брешь в стенке клетки, для ее последующего завоевания и заражения. Возможно, именно этот ген и, соответственно, белок, когда они работают в организме, например, беременной женщины, помогают быстро удалить, переработать, деспециализировать клетки плаценты, все сложные временные конструкции по питанию и хранению плода по окончании беременности.
Похоже, что одни и те же белки в одних случаях помогают быстрому росту эмбриона на самых первых стадиях его роста, а в других, как бы ошибаясь, вдруг вспоминают старую вредительскую вирусную выучку и включаются не ко времени и не там, где надо, в организме хозяина, прокладывая путь страшным метастазам рака. Возможно, раковые неспециализированные, недифференцированные клетки вообще напоминают этим генам неспециализированные клетки эмбриона, и иногда именно эти гены — это уже установлено во многих случаях — действительно деятельно участвуют если не в зарождении (это было бы не так уж и опасно), то в самом страшном — в неостановимом росте злокачественной опухоли. Так или иначе, «горизонтальный перенос» некоторых генов (у них еще есть название «мобильные гены») в мире живого — это реальность, природная генная инженерия — это факт, который, возможно, многое перекроит в наших представлениях об эволюции наших предков. Мы — кентавры эволюции, и осознав себя кентаврами, снова должны отчасти возвратиться к отброшенным было воззрениям натурфилософов о микрокосме человека, в котором помещена вся история живого мира. Кентавр эволюции действительно носит в себе все свои проблемы и всю свою историю...
По-новому заставляют взглянуть успехи генной инженерии и на место каждого существа в природе, на проблему охраны исчезающих животных и растений. Всеобщее единство живого оказывается гораздо более монолитным, чем мы думали еще недавно. Каждая ветка на древе жизни тысячью «горизонтальных» нитей связана с другими современными, казалось бы, давно ответвившимися братьями по эволюции. Никто из нас не может сказать, какие гены из чьего генетического кода понадобятся нам завтра. Проблема охраны братьев наших меньших превращается в проблему охраны генофонда нашей планеты в целом.
Человек во все большей степени освобождается от законов естественной эволюции. Во всяком случае, власть естественного отбора над видом гомо сапиенс сильно поколеблена и будет уменьшаться и дальше. Производить искусственный отбор в нашем виде нам не позволяют наши этические нормы: нельзя навязывать человечеству какие бы то ни было планы улучшения или сохранения человеческого рода, если эти планы требуют человеческих жертвоприношений.
Поэтому, мне кажется, любые, планы «улучшения» человеческой природы на основе отбора «лучших» экземпляров не будут приняты приняты никогда.
С другой стороны, ни один вид в истории жизни на Земле не мог существовать сколько-нибудь долго без «генетического контроля», осуществляемого отбором. В ряде стран ученые с тревогой отмечают некоторое увеличение случаев наследственных заболеваний, генного брака в нарождающихся поколениях людей. Это месть со стороны природы существу, посягнувшему на основу основ дарвиновской эволюции — отбор. Отбор — это действенный редактор, убирающий ошибки, регулярно появляющиеся в генетической программе поколений. Это жестокий редактор, который вместе с незначительной ошибкой выбрасывает целое произведение — человека! Успехи медицины почти убрали этого редактора, но поставили вопрос: чем его заменить?
Да! Новым редактором, редактором щадящим, редактором вдумчивым могут стать методы хромосомной и генной инженерии. Начав с борьбы против наследственных генетических заболеваний, то есть с обороны, генная инженерия, примененная к человеку, станет в этом случае основой его дальнейшего эволюционного прогресса. Человеческий род может стать здоровей, красивей, долговечней, гениальней, человечней — и все это без страшной платы, требуемой отбором.
Вот в чем, может быть, главное значение генного конструирования, осуществляемого в разных лабораториях мира, в том числе и в нашей стране, несмотря на все невзгоды нашего последнего десятилетия. Не только обещание новых способов лечения, не только перспектива революций в промышленной микробиологии и сельском хозяйстве, но и прояснение общей истории живого мира, нашей биологической истории, прогноз нашего будущего.
Правда, где-то на горизонте маячит поистине фантастическая перспектива искусственного синтеза новых генов с заранее заданными свойствами, не существующими в природе. Как такой поворот событий отразится на нашем мировоззрении, а значит, и на повседневной жизни, сейчас трудно себе представить. Но ведь и в природе время от времени в результате мутаций появляются новые гены, до того не существовавшие. Так что, можно надеяться, и этот будущий фантастический этап в развитии науки не противопоставит человека Природе, а наоборот, сблизит нас с ней, как никогда, сорвав последние завесы с самой главной тайны жизни.
...Вот так, шестью вступлениями можно начать рассказ о новом этапе в развитии учения об эволюции. Кульминация и самые эффектные достижения этой науки — впереди. Впереди и книга об искусственной эволюции.
СЛОВАРИК УЧЕНЫХ
Аристотель (384-322 гг. до н.э.).Великий греческий мыслитель, родоначальник общей, или сравнительной, биологии. В течение двух тысяч лет непререкаемый авторитет для поколений философов и натуралистов. Собственно, нынешнюю историю биологии иногда начинают с XV века, когда труды Аристотеля были переведены с древнегреческого на латынь — язык тогдашней науки.
Аристотель дал первую научную классификацию животных. Первый поднял вопрос об эпигенезе и преформации, то есть о том, действительно ли при зарождении животного образуется что-то новое или же есть только разворачивание уже заранее готовых зачатков всех органов и частей тела — и высказался твердо за эпигенез. Аристотель изучал зародыши самых разных животных, исследовал развитие цыпленка в яйце и пришел к выводу, что зародышевое развитие идет как цепь действий в механической игрушке (зарождение и развитие одного органа служит сигналом для зарождения следующего). С другой стороны, Аристотель верил в существование души и говорил о том, что при развитии зародыша в него вселяются по очереди разные души. По форме это странно и несовременно, но по сути перед нами гениальная догадка о том, что в ходе развития зародыш проходит как бы через разные классы животных, развиваясь от простого к сложному.
Почему Аристотель достиг столь поразительных результатов? Дело тут не только в гениальности и трудолюбии ученого. Есть сведения, что Александр Македонский, наставником которого был Аристотель, распорядился выдать ученому 800 талантов (больше 20 тонн!) серебра — средства на научные исследования. Таких капиталовложений наука не знала до XX века. К Аристотелю везли под специальным конвоем множество всевозможных растений, животных, их зародышей со всех концов известного тогда мира...
Берг, Лев Семенович (1876-1950).Российский ученый, географ, биолог. Противник дарвинизма, считал, что естественного отбора недостаточно для образования новых видов организмов. Вместо естественного отбора наиболее приспособленных предлагал понятие номогенеза — то есть создания видов на основе одной только изменчивости, которая не случайна (как у Дарвина), а закономерна (эти закономерности на нынешнем уровне познания, по мнению Берга, еще не открыты). На существование этих скрытых пока закономерностей указывают гомологические ряды изменчивости, открытые Н.И. Вавиловым. Эволюция, по мнению Л. С. Берга, была полифилетичной — то есть одни и те же комплексы видовых, родовых и т. д. признаков могли зарождаться одновременно и независимо в давно разошедшихся линиях развития.
Бэр, Карл Максимович (1792-1876).Российский естествоиспытатель, основатель эмбриологии как науки. Установил, что зародыши высших животных сходны не со взрослыми низшими, а с их зародышами. При этом нет настоящего повторения эволюции предков, а только последовательно сменяют друг друга признаки типа, класса, отряда, семейства, рода, вида. Бэр окончательно разбил учение о нахождении в яйце готового, сформированного зародыша, то есть преформизм.
Вавилов, Николай Иванович (1887-1943).Российский ботаник, организатор российской сельскохозяйственной науки, генетик, географ. Открыл закон гомологических рядов, то есть изменчивость закономерную, повторяющуюся в разных родах, например злаков. Вавилов считал, что его открытие не опровергает, а дополняет учение Дарвина. Его считал главным своим врагом вождь «мичуринцев» Т.Д. Лысенко, захвативший власть в российской биологии на целых двадцать лет, он и добился ареста и гибели Н.И. Вавилова в сталинской тюрьме.
Вейсман, Август (1834-1914).Германский зоолог, дарвинист, доказал ненаследуемость приобретенных организмом за жизнь повреждений. Был сторонником идеи специальных носителей наследственности, их он видел в находящихся в клеточном ядре хромосомах.
Вольф, Каспар Фридрих (1734-1794).Германский и российский естествоиспытатель, изучал зародышей в куриных яйцах, уродов в Петербургской Кунсткамере. Нанес серьезный удар теории преформации, обосновав учение эпигенеза — индивидуального развития как образования нового.
Галлер, Альбрехт (1708-1777).Швейцарский и германский естествоиспытатель и поэт. В науке особенно прославился анатомическими и эмбриологическими изысканиями, которые, правда, привели его к ошибочному мнению, будто цыпленок в яйце не развивается заново, а только развертывается, что он там есть с самого начала, то есть к теории преформизма.
Гарвей, Уильям (1578-1657).Английский врач, открыл кровообращение. Еще один пример высокой эффективности крупных капиталовложений в науку. Расточительный король Англии Яков I много тратил и на эмбриологические исследования Гарвея. Крупнейший после Аристотеля эмбриолог. Возродил учение греческого философа об эпигенезе, то есть зарождении как новообразовании.
Геккель, Эрнст Генрих (1834-1919).Зоолог, пропагандист дарвинизма в Германии. Придавал большое значение «биогенетическому закону»: в индивидуальном развитии зародыш повторяет эволюцию предков.
Гексли, Томас Генри (1825-1895).Английский врач, зоолог, друг и пропагандист идей Дарвина.
Гете, Иоганн Вольфганг (1749-1832).Этот великий немецкий поэт был и замечательным натуралистом — одним из тех, кто подготовил приход эволюционного мировоззрения. Гете открыл межчелюстную кость у человека, чем окончательно доказал наше родство со всем животным миром (до того отсутствие этой кости считалось принципиально важным отличием человека даже от похожей на него обезьяны). Гете поднимал вопрос о происхождении и превращениях (метаморфозе) животных и растений.
Дарвин, Чарльз Роберт (1809-1882).Великий английский ученый — геолог, биолог. Его эволюционное учение оказало революционное влияние не только на биологию, но и на науку вообще, на мировоззрение эпохи. Основа эволюционной теории Дарвина — понятие естественного отбора как движущей силы эволюционного процесса.
Дарвин, Эразм (1731-1802).Дед Ч. Дарвина. Английский натуралист, врач, поэт. В поэме «Храм природы» выразил некоторые эволюционные догадки.
Карпеченко, Георгий Дмитриевич (1899-1942).Замечательный русский генетик и селекционер. В 1924 году создал новый род растений — капустно-редечный гибрид. Это была первая сознательная попытка создания новых организмов с помощью генетических методов. Ученому удалось сложить хромосомные наборы исходных растений (полиплоидия) и получить абсолютно жизнеспособное новое растение. Г.Д. Карпеченко считают родоначальником генетической инженерии, в отличие от нынешней генной инженерии, которая стремится к созданию новых генов и свойств организмов путем переноса отдельных генов и встраивания их в хромосомы. И генетическая и генная инженерия наверняка существуют и действуют в естественных условиях. Возможно, прямым сложением и переносом генного материала можно будет объяснить многие до сих пор не проясненные загадки на долгом пути эволюции наших предков. Как и Н.И. Вавилов, Г.Д. Карпеченко отстаивал подлинную науку от авантюристов, захвативших «командные высоты» в биологии. Как и он, был репрессирован и погиб, не поступившись убеждениями.
Ковалевский, Александр Онуфриевич (1840-1901).Русский зоолог, эмбриолог, исследователь беспозвоночных и низших животных. Исследовал ранние стадии развития ланцетника, асцидий, баляноглосса, важнейших претендентов на близость к предку всех позвоночных.
Ковалевский, Владимир Онуфриевич (1843-1883).Русский палеонтолог, в юности был корреспондентом «Санкт-Петербургских ведомостей» в отряде Гарибальди. Исследовал ископаемых позвоночных. Его самый знаменитый труд — работа о происхождении лошади из крошечного, с лисицу, лесного зверька.
Коп, Эдуард Дринкер (1840-1897).Американский зоолог, палеонтолог, изучал ископаемых позвоночных. Противник учения Дарвина. По его мнению, эволюция совершалась не только и не столько с помощью изменчивости и естественного отбора, но и по другим законам, еще не познанным.
Кювье, Жорж (1769-1832).Французский палеонтолог, биолог. Открыл принцип корреляции, или соподчинения органов, позволивший ему по одной или нескольким разрозненным костям восстанавливать весь облик вымерших животных. Кювье не верил в эволюцию.
Он выдвинул теорию катастроф, объяснявшую вымирание ископаемых животных и растений, на место которых приходили другие, но не вновь созданные, а существовавшие и раньше, но только в других местах.
Ламарк, Жан Батист (1744-1829).Создатель первой эволюционной теории. Разделил мир животных на типы позвоночных и беспозвоночных. Автор термина «биология». Ламарк не додумался до естественного отбора, как движущей силы эволюции, поэтому основное значение в его теории придается «упражнению органов», прямым связям между потребностями организмов и их изменениями, которые наследуются.
Лейбниц, Готтфри Вильгельм (1646-1716).Германский философ и математик, верил в преформизм, в шкатулочную теорию наследственности, по которой весь ряд потомков любого живого существа предсуществет в нем заранее.
Линней, Карл (1707-1778).Шведский естествоиспытатель, установивший систему всего известного тогда живого мира. Не был эволюционистом, но его система неминуемо ставила вопросы о степени родства в живом мире и о происхождении этого родства. Самое щекотливое по тем временам место в «Системе природы» Линнея, мостик между животными и человеком, выглядело так:
Класс I. Четвероногие животные. Порядок I. Человекоподобные.
1. Человек. Познай самого себя!
2. Обезьяна.
Лукреций (Тит Лукреций Кар) (99(95)-55(51) г. до н.э.).Автор знаменитой поэмы «О природе вещей», содержащей много замечательных догадок о законах природы, накопленных эпикурейской школой античной философии — об атомном строении веществ, о сохранении материи и движения. Лукреций верил в познаваемость мира, все пытался рационально объяснить (порой, конечно, наивно).
Мальпиги, Марчелло (1628-1694).Итальянский биолог, врач, микроскопист, описал клетки растений. Ему казалось, что он видит готовый крошечный организм внутри свежего яйца, то есть он был преформистом.
Мейен, Сергей Викторович (1933-1987).Выдающийся палеоботаник, эволюционист и биолог. Вместе с А.А. Любищевым и Н.В. Тимофеевым-Ресовским возобновил в 60-70-х годах дискуссию о принципах эволюции. Многие положения и идеи этой книги автору подсказаны многолетней дружбой и сотрудничеством с С.В. Мейеном.
Мендель, Грегор Иоганн (1822-1884).Основоположник менделизма — учения о наследственности. Проводя опыты на горохе, Мендель заметил, что некоторые признаки при скрещивании разных сортов гороха не смешиваются и не исчезают, а раздельно, дискретно вновь и вновь повторяются в последующих поколениях, причем не случайно, а по определенному статистическому закону. Мендель понимал значение своего открытия: оно говорило о существовании специальных единиц — носителей наследственности (их потом назвали генами). Но современники не поняли. Дарвин умер, так и не узнав, что уже сделано открытие, выводящее его учение из логического противоречия, известного под названием «кошмар Дженкина»: любые приобретенные с помощью естественного отбора новые признаки по представлениям того времени должны были растворяться, теряться при скрещивании в череде поколений. Менделизм, в котором многие видели сначала «подкоп» под дарвинизм, на самом деле его обновил и подтвердил. Приобретенные в ходе эволюции новые наследственные зачатки не пропадают зря — даже в скрытом, не проявленном в виде признака состоянии они готовы дождаться своего часа, чтобы сыграть свою роль в эволюции наших предков.
Нидхем, Джон Тарбервилл (1713-1781).Английский естествоиспытатель, сторонник теории самозарождения организмов.
Окен, Лоренц (1779-1851).«Первый, принявший в Германии идею развития». Это слова Ф. Энгельса, и они лишь немного не соответствуют действительности (раньше Окена в Германии и России идею развития приняли К.Ф. Вольф, И.В. Гете и многие другие). Биолог. В его трудах немало верных догадок^т- о клеточном строении всех живых существ, о связи индивидуального и эволюционного развития. Был одним из виднейших представителей натурфилософской школы в науке, учившей, что логикой и разумом можно постигнуть природу лучше, чем опытом и наблюдением.
Оуэн, Ричард (1804-1892).Английский зоолог и палеонтолог. Назван при жизни «английским Кювье» — за многочисленность и важность трудов.
Пастер, Луи (1822-1895).Французский биолог, основоположник микробиологии. Открыл биологическую природу брожения, доказал, что с помощью брожения ряд организмов обходится без свободного кислорода. Окончательно доказал невозможность самозарождения.
Писарев, Дмитрий Иванович (1840-1868).Критик, философ. Страстный пропагандист естественнонаучного знания, провозглашал приход новых людей — «мыслящих реалистов». Верил в возможность самозарождения организмов, выступал против Пастера в его споре с Пуше.
Пуше, Феликс Архимед (1800-1872).Французский медик, ботаник, зоолог. Главный противник Пастера в споре о самозарождении.
Реди, Франческо (1626-1697).Итальянский зоолог, исследователь насекомых. Доказал, что черви в мясе не заводятся, пока туда не отложит яйца муха.
Северцов, Алексей Николаевич (1866-1936).Российский биолог, автор учения о модусах (типах) связей индивидуального и эволюционного развития. Эволюция, по его мнению, совершается через изменения хода онтогенеза. Это представление гораздо глубже и вернее «биогенетического закона».
Спалланцани, Ладзаро (1729-1799).Итальянский натуралист, исследовал размножение, регенерацию, кровообращение у животных. Доказал отсутствие самозарождения в прокипяченных настоях.
Фабриций, Джироламо (1533-1619).Итальянский анатом, хирург, эмбриолог, учитель Гарвея.
Шмальгаузен, Иван Иванович (1884-1963).Российский биолог, ученик А.Н. Северцова. Развил теорию учителя о модусах, типах связей индивидуального и эволюционного развития. Обращал особое внимание на то, что все в растущем организме связано со всем связями различного порядка, начиная от биохимической взаимозависимости генов в хромосомах и кончая прямыми и косвенными связями между развивающимися органами. Разработал учение о стабилизирующем отборе, направленном не на эволюционное изменение организмов, а на их эволюционную устойчивость.
РАЗВЕДАННЫЕ ТРОПЫ, НЕРЕШЕННЫЕ ЗАГАДКИ
Каждый человек, выбравший себе профессию еще на школьной скамье, может назвать книжки, которые когда-то возбудили или поддержали в нем интерес к облюбованному делу. Чарльз Дарвин в автобиографии вспоминает, как в школьные годы он зачитывался книгой «Чудеса мироздания» и обсуждал с товарищами достоверность сведений, о которых рассказывалось в книге. Один из самых крупных наших палеонтологов академик Ю.А. Орлов еще в детстве прочел книгу Гетчинсона «Вымершие чудовища», а вскоре увидел места раскопок древних ящеров на Малой Северной Двине. Это, в конце концов, и определило его судьбу. Наверное, для автора популярной книжки помочь определиться в жизни неведомому ученику — высшая награда.
Читая книжку А. А. Гангнуса, я мысленно возвращался в сороковые годы, когда мальчишкой-третьеклассником ездил на трамвае № 47 в далекое тогда Коломенское, где из черных глин на берегу Москвы-реки выковыривал перламутровые раковины юрских аммонитов. Больше всего поражало то, что когда-то в Подмосковье было настоящее море и что плавали в нем неведомые моллюски с изящными спиральными раковинами, что лет им много миллионов. Потом в школьном кружке при Палеонтологическом музее наш руководитель Б. А. Трофимов давал нам ровно столько свободы, чтобы не превратить увлечение в нудную повинность, а ограничивал свободу только с тем, чтобы мы не растащили музейные экспонаты по своим домашним коллекциям. На наши собрания заходил Ю.А. Орлов — его именем теперь назван музей, — по очереди пожимал всем руку, что-то спрашивал, советовал, шутил и уходил, чтобы не мешать (хотя мы собирались в его кабинете). К нам вполне серьезно относились сотрудники музея и Палеонтологического института Р. Ф. Геккер, К. К. Флеров, А. И. Осипова, Е. А. Иванова, Я. М. Эглон и многие другие. Не будь этих людей, не будь бесед с ними, тех книг, которые они подсовывали, собирание ископаемых раковин могло превратиться в некое экстравагантное хобби, полуосмысленное, служащее, что бы мне ни говорили завзятые коллекционеры, просто самоцелью. Благодаря живому общению и чтению вместо хобби пришла удивительная профессия, о которой мне ни разу не пришлось жалеть. Я не буду обсуждать вопрос, что было важнее — общение с людьми или чтение книг, но, видно, недаром я всегда помню не только своих первых наставников, но и мои первые книги — «Вымершие животные» Ланкастера и альбом «Развитие жизни на Земле» Р. Ф. Геккера.
Пока книжка не разошлась по свету, пока не попала в число прочитанных, трудно предрекать ее судьбу. Все же, мне кажется, книжке А. А. Гангнуса не суждено попасть в число тех, которые попусту занимают место на книжных полках. Я думаю, что даже ученые-биологи прочтут ее не только с удовольствием, но и с пользой. Профессиональная работа современного биолога неизбежно сужает поле его зрения, становится трудно уследить за всеми проблемами биологии. Скажем, многие ли из биологов помнят о том, что в изверженном материале вулкана Тятя найдены ювенильные биохимические соединения, у какого из звероящеров делятся поровну признаки млекопитающих и рептилий и что в лаборатории академика Д. К. Беляева отбор лисиц вели по признаку добродушного характера, получив изменения во многих других признаках. А ведь для понимания законов эволюции совсем не вредно помнить об эт