Законы рождения

 Познав всю связь причин и следствий, он
 Природы скрытый выяснил закон.

Э. Дарвин

В небольшом садике при монастыре города Брюнне, в Чехословакии, в 60-х годах прошлого столетия работал никому в то время не известный Грегор Мендель. Он был знаком с работами Дарвина и заинтересовался его учением об изменчивости видов. Не раз задумывался Мендель о наследовании признаков и пытался проникнуть своим пытливым и критическим умом в глубь этого загадочного явления.

Мендель интересовался наследованием изменений у растений. Он стал проводить опыты с различными сортами гороха, которые отличались по одному или двум резко бросающимся в глаза признакам: цвету кожуры семян (желтый и зеленый), высоте стебля (высокий и низкий), форме семян (круглые и морщинистые), окраске цветков (красные и белые) и т. д. Интересно, что окраска венчика цветков оказалась связанной с цветом кожуры семян. У гороха с белыми цветками и семена имели белую кожуру, а у гороха с красно-фиолетовыми цветками кожура семян была серой с крапинками.

Мендель хотел проверить, как наследуется каждый признак в отдельности. У гороха опыление происходило в закрытом цветке, но Мендель производил искусственное перекрестное опыление. Осторожно отверну лепестки цветка, он срезал тычинки и кисточкой переносил на рыльце пестика пыльцу, взятую с тычинок цветков другого сорта гороха. Когда Мендель брал растения, отличавшиеся по форме горошин (гладкие и морщинистые), то гибридные семена на материнском растении были только гладкими. Если сорта гороха, взятые для скрещивания, различались по окраске горошин (желтые и зеленые), то в первом поколении развивались только желтые семена. Родительские признаки не перемешивались, и один признак явно подавлял другой. Мендель пришел к выводу, что если у растений имеется пара расходящихся признаков, то один из них преобладает (т. е. является доминантным), а другой остается в скрытом состоянии (он будет рецессивным). Вот почему все растения первого поколения похожи на одного из родителей.

Это первое правило Менделя впоследствии было названо законом доминирования или единообразия гибридов первого поколения. Правда, это правило имело иногда исключения. Уже Мендель заметил, что изредка появлялись растения первого поколения средние, промежуточные между признаками родителей. У декоративного растения ночная красавица есть сорта с белыми и красными цветками. Если их скрестить, то все растения первого поколения имеют розовые цветки, то есть доминирование красного цвета у ночной красавицы неполное. Но и в этом случае, как у гороха, все растения первого поколения одинаковы и никакого расщепления признаков не происходит.

Грегор Мендель

На следующий год Мендель высевал гибриды первого поколения и предоставлял им самоопыляться. И здесь обнаруживалось любопытное явление. Если все первое поколение имело желтые семена, то во втором Мендель получил 6022 желтых семян и 2001 зеленых, то есть потомки второго поколения уже давали растения обоих типов в отношении 3 желтых к 1 зеленому (3:1). Следовательно, при дальнейшем разведении происходит расщепление признаков, причем "притаившийся" было признак снова становится явным. Явление, когда из 4 представителей второго поколения 3 будут похожи на одного родителя (обладающего доминантным признаком), а 1 - на другого родителя (имеющего рецессивный признак), представляет собой второе правило Менделя.

В третьем поколении растения с зелеными семенами опять оказались "чистокровными", то есть все их потомки имели зеленые семена, из желтых "чистокровными" была лишь треть, а две трети разбились поровну на желтых и зеленых.

Такие же числовые отношения наблюдались и при наследовании любой другой пары признаков, хотя Мендель указывал, что они справедливы лишь при большом количестве наблюдений. Затем Мендель выяснил, как наследуются два признака. Мендель скрестил горох с круглыми семенами и желтыми семядолями и горох с морщинистыми семенами и зелеными семядолями. В первом поколении потомство было однородным: все растения имели желтые круглые семена. Во втором поколении произошло расщепление и в потомстве наблюдалось самое различное сочетание признаков: встречались растения с желтыми круглыми семенами, с желтыми морщинистыми семенами, с зелеными круглыми семенами и с зелеными морщинистыми семенами. Соотношение между этими формами было 9:3:3:1. Расщепление по каждой паре признаков происходило совершенно независимо. Мендель сосчитал отдельно растения с желтыми семенами и отдельно растения с зелеными и получил соотношение 3:1. Такое же соотношение наблюдалось и по форме семян. Значит, во втором поколении происходит свободная комбинация признаков окраски кожуры и формы семян, каждый из этих признаков ведет себя самостоятельно и может сочетаться с любым другим. Этот вывод получил название закона независимого распределения признаков в потомстве.

Восемь лет работал Мендель с горохом. Он скрестил 22 различных сорта гороха и произвел 287 опытов над 10 000 растений. Мендель показал, что отдельные признаки наследуются независимо друг от друга и могут вступать между собой в различные комбинации, которые подчиняются математическим законам. В 1865 году Мендель выступил с докладом в Обществе естествоиспытателей в Брюнне. Но выводы его были настолько новы и оригинальны, что к ним отнеслись с недоверием. Работа Менделя "О растительных помесях" была напечатана в 1866 году в "Трудах" этого Общества, но осталась незамеченной.

Умер Мендель в 1884 году. Имя его было временно забыто.

Прошли годы, и через 16 лет после смерти Менделя трое ученых: голландец Гуго Де Фриз, немец Корренс и австралиец Чермак - независимо друг от друга вторично открыли законы Менделя, уверенные, что нашли нечто совершенно новое. И только случайно стало известно, что эти законы были открыты 35 лет назад.

В 1910 году в Брюнне на международные средства Менделю был поставлен памятник. Его установили в саду монастыря св. Фомы, рядом с участком, на котором ученый производил свои опыты. На памятнике Мендель изображен во весь рост, одну руку он положил на высеченные из мрамора стебли гороха, в другой держит листья и бобы, он смотрит вдаль задумчивым взглядом, словно пытается проникнуть в глубину еще не до конца разгаданной им великой тайны жизни.

Открытые Менделем законы оказались общими для всей живой природы и имели большое значение для эволюционного учения Ч. Дарвина. Они раскрыли один из важнейших источников изменчивости и показали, каким образом родительские признаки сохраняются в потомстве. Если бы полезные изменения, возникшие у организмов, исчезали при скрещивании, то совершенствование вида, а следовательно, и эволюция были бы невозможными.

Большую роль законы Менделя имели и для селекции, которая получила научную основу. Стало возможным заранее предвидеть, каким будет потомство, и осмысленно вести селекционную работу, получать самые различные сочетания свойств родителей в по-, томках. Зная независимость наследования свойств молочности, веса тела и качества шерсти, можно получать комбинированные породы овец с качественной шерстью и большим весом или мясных коров с высоким удоем молока.

Можно сочетать ценные свойства и у растений, например: у пшеницы - тип колоса, качество зерна, особенности развития (яровая или озимая); у кукурузы - высоту стебля, окраску семян, величину початка и т. д.