Становление учения о наследственности (генетики)

 

Истоки знаний о наследственности весьма древние. Наследствен­ность как одна из существенных характеристик живого известна очень давно, представления о ней складывались еще в эпоху анти­чности. Долгое время вопрос о природе наследственности находился в ведении эмбриологии, в которой вплоть до XVII в. господствовали фантастические и полуфантастические представления.

Во второй половине XVIII в. учение о наследственности обогаща­ется новыми данными — установлением пола у растений, искусствен­ной гибридизацией и опылением растений, а также отработкой ме­тодики гибридизации. Одним из основоположников этого направле­ния является И.Г. Кельрейтер, тщательно изучавший процессы опло­дотворения и гибридизации. Он открыл явление гетерозиса — более мощного развития гибридов первого поколения, которое он не мог правильно объяснить. Опыты по искусственной гибридизации растений позволили опровергнуть концепцию преформизма. В этом отношении ботаника оказалась впереди зоологии.

Во второй половине XVIII — начале XIX в. наследственность рас­сматривалась как свойство, зависящее от количественного соотно­шения отцовских и материнских компонентов. Считалось, что на­следственные признаки гибрида являются результатом взаимодейст­вия отцовских и материнских компонентов, их борьбы между собой, а исход этой борьбы определяется количественным участием, долей того и другого. Так, например, Т.Э. Найт наблюдал доминирование признаков гибридов в опытах по искусственному скрещиванию рас гороха.

В первой половине XIX в. стали складываться непосредственные предпосылки учения о наследственности и изменчивости — генетики. Качественным рубежом здесь, по-видимому, оказались два собы­тия. Первое — создание клеточной теории. Старая (философская, идущая от XVIII в.) идея единства растительного и животного миров должна была получить конкретно-научное выражение в форме теории, которая базируется на том, что инвариантные характеристики органического мира должны иметь свое морфологическое выражение, проявляться в определенной структурной гомологии организмов. Второе событие — выделение объекта генетики, т.е. явлений наследственности как специфической черты живого, которую не следует растворять в множестве свойств индивидуального развития ор­ганизма. Такой подход сформулирован у О. Сажрэ и в полной мере получил свое развитие в творчестве Г. Менделя.

Создание клеточной теории было важнейшим шагом на пути разработки научных воззрений на наследственность и изменчивость. Познание природы наследственности предполагало выяснение вопроса, что является универсальной единицей структурной организации растительного и животного миров. Ведь инвариантные характеристики органического мира должны иметь и свое структурное выражение. Фундаментальной философской идеей, которая привела к открытию клетки, была идея единства растительного и животного (миров; она пробивала себе дорогу в общественном сознании еще в XVII в., начиная с трудов Р. Декарта, Г.В. Лейбница, а позже — французских материалистов XVIII в., особенно Д. Дидро, Ж. Ламетри и др. Как четкий ориентир для биологических исследований она была сформулирована К.Ф. Вольфом, Л. Океном, Ж. Бюффоном, И.В. Гете, Э. Жоффруа Сент-Илером и др.

Следующий шаг на этом пути состоял в том, чтобы от общей идеи единства органического мира прийти к выводу, что такое единство должно иметь свое морфологическое выражение, проявляться в оп­ределенной структурной гомологии организмов. Именно в этом на­правлении работали многие ученые (П.Ж. Тюрпен, Я. Пуркине, Г. Ва­лентина, А. Дютроше и др.), но только Т. Шванну удалось окончатель­но прояснить данный вопрос. Трудность состояла в том, что расти­тельные и животные клетки, с одной стороны, а также клетки разных тканей животных — с другой, выглядят мало похожими друг на друга, если использовать те приборы, которые были в распоряжении био­логов начала XIX в. Сходным и легко различимым элементом всех клеток является ядро. Мысль об этом сформулировал М. Шлейден. Опираясь на нее, Т. Шванн разработал основные положения своей клеточной теории. В основе ее лежало утверждение, что клеткообразование — универсальный принцип развития организма или, как писал Шванн, «всем отдельным элементарным частицам всех орга­низмов свойствен один и тот же принцип развития» *. Таким образом, клетка была выделена как универсальная инвариантная единица строения организма.

* Шванн Т. Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений. М.; Л., 1939. С. 79.

 

Ближайшим следствием из основ клеточной теории стало пред­ставление, в соответствии с которым процесс клеткообразования регулируется каким-то единым, универсальным механизмом, за кото­рым скрывается загадка наследственности и изменчивости. Указание на существование такого механизма, по сути, являлось первым шагом на пути выделения качественно своеобразной предметной области учения о природе наследственности. Другими словами, создание кле­точной теории позволяло «выйти» на объект генетики.

Особое место в истории учения о наследственности занимает творчество О. Сажрэ. Заслуга его в том, что он первый в истории учения о наследственности начал исследовать не все, а лишь отдель­ные признаки скрещивающихся при гибридизации растений. На этой основе (изучая гибридизацию тыквенных) он приходит к выво­ду, что неверна старая точка зрения, будто признаки гибрида всегда есть нечто среднее между признаками родителей. Признаки в гибри­де не сливаются, а перераспределяются. Сажрэ писал: «Итак, мне представляется в конце концов, что обычно сходство гибрида с обои­ми родителями заключается не в тесном слиянии различных свойст­венных им в отдельности признаков, а, скорее, в распределении, равном или неравном, этих признаков» *. Иначе говоря, он первым понял корпускулярный, дискретный характер наследственности и выделил наследственность как специфический объект познания, отличный от процесса индивидуального развития организма, разграни­чил предмет генетики (как учения о наследственности) от предмета эмбриологии и онтогенетики (как учений об индивидуальном разви­тии организма). С работ Сажрэ начинается собственно научная гене­тика.

* Мендель Г.. Нодэн Ш„ Сажрэ О. Избранные работы. М., 1968. С. 63.

 

Вторая половина XIX в. — период не только создания теории естественного отбора, но и особенно бурного развития других важ­нейших отраслей биологической науки — эмбриологии (К. Бэр), ци­тологии (М. Шлейден, Т. Шванн, Р. Вирхов, Г. Моль и др.), физиоло­гии (Г. Гельмгольц, Э. Дюбуа-Реймон, К. Бернар); тогда же были заложены основы органической химии (Ф. Велер, Ю. Либих, М. Бертло), получены существенные результаты в области гибридизации и явлений наследственности (Ш, Нодэн, Г. Мендель) и др.

Среди важнейших открытий данного периода можно указать сле­дующие: описание митотического деления клеток и особенностей поведения хромосом (И.Д. Чистяков, Э. Страсбургер и др., 1873— 1875); установление того, что первичное ядро зародышевой клетки возникает путем слияния ядер сперматозоидов и яйцеклетки (О. Гертвиг, Г. Фоль, 1875—1884); открытие продольного разделения хромо­сом и его закономерностей — образование веретена, расхождение хромосом к полюсам и проч. (В. Флемминг, 1888); установление зако­на постоянства числа хромосом для каждого вида (Т. Бовери, Э. Страсбургер, 1878); установление того, что в половых клетках со­держится половинный набор хромосом по сравнению с соматически­ми клетками (Э. ван Бенеден, 1883); описание процесса майоза и объяснение механизма редукции числа хромосом (В. И. Беляев, О. Гертвиг, 1884) и др.

Важнейшим событием в генетике XIX в. было формулирование Г. Менделем его знаменитых законов. Развивая идеи, содержавшиеся в работах Сажрэ, Мендель рассматривал не наследуемость всех признаков организма сразу, а выделял наследуемость единичных, отдельных признаков, абстрагируя эти признаки от остальных, удачно применяя при этом вариационно-статистический метод, демонстрируя эвристическую мощь математического моделирования в биологии. Открытие Менделем закономерностей расщепления признаков показало, что возникающие у организмов рецессивные мутации не исчезают, а сохраняются в популяциях в гетерозиготном состоянии. Это устранило одно из самых серьезных возражений против дарвиновской теории эволюции, которое было высказано английским инженером Ф. Дженкином, утверждавшим, что величина полезного наследственного изменения, которое может возникать у любой особи, в последующих поколениях будет уменьшаться и постепенно прибли­жаться к нулю.

Открытие Менделя опередило свое время. Новаторское значение открытых им законов наследственности не было оценено современ­никами: в сознании биологов еще не созрели необходимые предпо­сылки научного учения о наследственности; они сложились лишь в начале XX в.

 

Часть вторая

⇐ Предыдущая26272829303132333435Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I курса очно-заочной (вечерней) формы обучения
2. I. СОЦИОЛОГИЯ, ЕЁ ПРЕДМЕТ И МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕСТВА
3. III период обучения (апрель, май, июнь)
4. III. Порядок заполнения поручения
5. VI. ПРИЕМЫ ОБУЧЕНИЯ, РЕАЛИЗУЮЩИЕ ОБЩЕДИДАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ
6. VIII. Какую массу бихромата калия надо взять для приготовления 2 л 0,02 н. раствора, если он предназначен для изучения окислительных свойств этого вещества в кислой среде.
7. XIV. Реализация права абитуриентов на выбор места обучения
8. XIX. Особенности приёма и обучения иностранных граждан и лиц без гражданства в ОО ВПО «ГИИЯ»
9. Агропромышленный комплекс как объект статистического изучения
10. Аналитический обзор методов и средств дистанционного обучения
11. Анкета для изучения мнения клиентов (юридических лиц) банка
12. Арождение и развитие экономической теории. Школы и учения