Шаталкин А.И. Политические мифы о советских биологах

следственными и ненаследственными изменениями, такие рубежи и грани между телом и воспроизводящей системой, поставлены такие грани между ролью и воздействием внешней среды и внутренним фактором развития организмов, которые, по-моему, не соответству­ ют действительности, являются сплошной метафизикой и мешают нашей практике изменять природу. Подобная постановка вопроса о роли внешних факторов развития метафизична потому, что в ней нет и тени попытки поставить вопрос диалектически, конкретно, с уче­ том того, что роль и значение внешних условий развития различны на разных ступенях лестницы природы».

М.Б. Митин, следуя, если и не научной мудрости, то житейской интуиции, говорит, что нельзя вот так огульно, чисто умозрительно выстраивать непреодолимые границы между телом и воспроизводя­ щей системой и отрицать на этом основании возможность действия на наследственность любых факторов среды. Это будет сплошной метафизикой. А человеку, когда речь идет о попадании в организм ядов и других вредных соединений, лучше остеречься и не слушать генетиков, утверждающих, что эти вещества не влияют на наслед­ ственность. Неужели они проверили это экспериментально? Вот при­ мер из недавней истории.

В промежутке между 1938 и 1975 г. в зарубежной медицинской практике получил большую известность синтетический эстроген диэтилстилбестрол (Crews, McLachlan, 2006; Колотова и др., 2007; Foley et а!., 2009). Этот препарат широко использовался беременны­ ми женщинами в качестве меры, уменьшающей риск выкидыша. Со временем стали видны негативные последствия приема диэтилстил­ бестрола. У девочек возникали разного рода ненормальности в раз­ витии половой системы, выливавшиеся позже в вагинальную адено­ карциному, рак груди и другие формы рака. На мышах было показа­ но, что такого рода аномалии развивались и у потомства самок вто­ рого поколения, которым, как и их «матерям», не давали диэтилстил­ бестрол.

В случае с диэтилстилбестролом речь идет о так называемом мультигенерационном воздействии (Skinner, 2008; Nilsson, Skinner, 2014). Если беременная самка (FO поколение) подвергается небла­ гоприятным воздействиям среды, то одновременно с ней воздействию подвергается плод (Fl-поколение) и половые клетки поколения F2. Другим показательным примером мультигенерационного наследова­ ния является так называемый метаболический синдром, развиваю-

щийся у взрослых детей, матери которых недоедали в период бере­ менности (Barker, 1995). Метаболический синдром находит выраже­ ние в таких системных нарушениях как диабет 11, повышенное кро­ вяное давление, коронарная недостаточность, ожирение. Впервые он был засвидетельствован в известном феномене «голландских жен­ щию>, ставших жертвами голодной зимы 1944-1945 гг.Девочки, рож­ денные от матерей, голодавших в начале беременности, были пред­ расположены к ожирению во взрослом состоянии.

Для строгого доказательства наследственной передачи необхо­ димо, чтобы изменение, явившееся результатом средового воздей­ ствия на FО-поколение, было зафиксировано в третьем (FЗ) поколе­ нии. Для самцов соответствующая наследственная передача должна быть зафиксирована во втором (F2) поколении. В этом случае гово­ рят о трансгенерационном наследовании. Примеров трансгенераци­ онного наследования к настоящему времени описано достаточно много (см. Шаталкин, 2015).

Что касается примеров мультигенерационного наследования, то в них остается не вполне ясным следующий вопрос - почему воз­ действие средового фактора должно быть параллельным и незави­ симым на трех разных уровнях организма матери: FO (собственно организм матери), Fl (плод) и F2 (половые клетки плода). Это и есть умозрительный метафизический подход к решению проблемы, о чем предупреждал наших генетиков академик М.Б. Митин как раз тогда, когда диэтилстилбестрол стал применяться в медицинской практи­ ке. Более простым и отвечающим, в частности, принципу парсимо­ нии является предположение, что именно организм как целое реа­ гирует на действие поступающих в организм чужеродных веществ, того же диэтилстилбестрола. Кстати, почему прием этого препарата обернулся для многих женщин трагедией? Причина кроется в том, что, следуя уверениям классиков генетики (см. приведенную выше выдержку из Курса генетики Синнота и Денна) в безопасности ядов и других вредных веществ для наследственности, не проверили дей­

ствие данного препарата на животных и их потомство в ряде после­ довательных поколений.

Эрвин Баур (1913, с. 48), рассматривая вопрос о возможном дей­ ствии употребления родителями алкоголя на их детей, утверждал, что бесспорных данных, будто бы доказывающих наличие такого влияния, нет: «Согласно взгляду, сейчас очень распространенному и даже очень обыденному... алкоголизм, т.е. хроническое алкогольное

отравление родителей, будто бы сильно влияет на свойства детей. Такого рода последействие, конечно не было бы для нас неожидан­ ным, тем не менее, однако, мне кажется, что пока нет еще прочного доказательства (выделено Бауром), что последействие алкоголизма родителей сказываются на детях настолько сильно. Весьма часто за­ бывают, что алкоголизм сам уже базируется на известной унаследо­ ванной психической дегенерации. Такого рода родители, конечно, передают и дальше эту ослабленную психику».

Этого доказательства, о котором говорил Баур, и не будет, по­ скольку он исходил из ложного понимания проблемы наследования признаков, которое предложил А. Вейсман. Последний, напомним, отрезал хвосты у мышей и не обнаружил их уменьшения у потом­ ства. Вот и Баур считал, что с точки зрения положений «истинного» ламаркизма у пьющих родителей должны непременно родиться за­ пойные дети. А поскольку этого нет во всех случаях, то ламаркизм по крайней мере в отношении наследственного действия этого фак­ тора ошибался. Здесь достойно сожаления, что именно генетики стали бороться против противников пьянства под предлогом борьбы с ла­ марковскими предрассудками, не доказав убедительно, что речь дей­ ствительно идет о предрассудках.

Практика приема женщинами диэтилстилбестрола показала, что активные вещества, принимаемые родителями, могут иметь после­ действие у их детей и внуков в виде разного рода нарушений и бо­ лезней. Такого же рода последствия может иметь потребление алко­ голя и наркотиков. В этом заключается в данном случае феномен наследования, а не в том, что будто бы у алкоголиков и наркоманов, дети также будут алкоголиками и наркоманами. Такую схему насле­ дования приобретенных признаков придумал А. Вейсман и приписал ее Ламарку. Кстати, Э. Баур в своей книге ничего не говорит об опы­ тах А. Вейсмана по удалению хвостов у мышей. Я это связываю с тем, что в самой Германии предложенная Вейсманом интерпретация этих опытов бьmа принята крайне негативно как полностью игнорирую­ щая данные физиологии. А немецкая физиологическая школа бьmа по тем временам наилучшей в мире. В Англии опыты А. Вейсмана бьmи приняты на ура, как доказательство невозможности ламаркизма. Анг­ личанам никак не хотелось, чтобы наркотики попали в число соеди­ нений, прием которых отрицательно сказывается на наследственность. Их поддержка А. Вейсмана вполне прогнозируема. Собственно вей­ сманизм пришел в континентальную Европу из Англии.

Интересно, что американский биолог Жак Леб (1926, с. 258), отвергая возможность наследственной передачи благоприобретенных признаков, отметил, что «зарегистрированы случаи, вызванные у потомков отравлением зародышевой плазмы алкоголем, введенным в организм родителей (как это имело место в хорошо известных опы­ тах Стоккарда [Stockard]), или действием очень высокой температу­ ры на бабочек; однако во всех этих случаях зародышевые клетки под­ вергались изменениям под влиянием алкогольного яда или химичес­ ких соединений, образовавшихся при содействии очень низких или очень высоких температур. Эти случаи совершенно отличаются от приводимых Каммерором, которому удавалось, якобы, вызвать по­ явление самцов жабы-повитухи, имевших на пальцах скопления ро­

гового вещества и вздутия, характерные для других видов, заставляя их родителей откладывать яйца в воду...» (подробнее об опытах Кам­ мерера см. Шаталкин, 2015).

Ж. Леб, таким образом, признал возможность наследования на­ рушений организма при отравлениях. Кстати, в данном случае не гены подвергаются отравлению, но клетка. Следовательно она также явля­ ется носителем наследственной информации. Казалось бы на изуче­ нии такого рода наследственных проявлений, коль скоро они касают­ ся здоровья человека, генетикам также надо бьmо сосредоточить вни­ мание. Но не сосредоточили, скорее всего потому, что это поставило бы под удар производство алкогольной продукции во всех странах мира. Генетиков эти вопросы не интересовали, как не имеющие отношения к генам, а ламаркистов, которые могли бы этим заняться, разогнали.

Что касается опытов П. Каммерера, то Ж. Леб высказал сомне­ ние в их достоверности, равно как и сомнения в том, что «известен хотя бы один случай наследственной передачи благоприобретенного признака» (1926, с. 258). Такое впечатление, что у генетиков с этим все в порядке, что на счету их науки уже известны достоверные приме­ ры наследственной передачи благоприобретенной мутации. Это не человек, но природа решает, является ли приобретенное изменение благоприятным или нет. Что касается опытов с жабой-повитухой, то в них, возможно, проявился феномен атавизма, восстановление при­ знаков, которые были у предков этих жаб и ныне характеризуют близ­ кие виды. В такого рода атавистических проявлениях нет ничего уди­ вительного. Споры могут возникнуть лишь в отношении того, как интерпретировать такие факты, связывать ли их с явлением наслед­ ственности или нет.

М.Б. Митин в своих опасениях, что генетики могут ошибаться в таком важном вопросе, как влияние на наследственность факторов среды, оказался прав. Поэтому его призыв к генетикам не спешить с категорическим заключением о невозможности влияния среды на наследственность, сейчас получает новое звучание. Заключая тему о генотипе и фенотипе, М.Б. Митин пишет: «... если мы не перебро­ сим моста между организмом и средой, между мутациями и моди­ фикациями, между фенотипом и генотипом, мы не будем стоять на почве дарвиновской теории эволюции и вообще теории развития, впадем в автогенез... Пора положить конец такой метафизике... Как представители диалектического материализма, мы призываем вас подойти к этим вопросам с точки зрения выяснения специфической постановки вопроса на различных стадиях развития природы, с точ­ ки зрения выяснения взаимосвязи разных факторов развития, вза­ мен имеющего места их искусственного разрывания. Вот это будет настоящей попыткой приложения диалектического материализма к явлениям природы... Пора отойти от декларативных заявлений о любви к диалектическому материализму и попытаться по-настояще­ му эти вопросы поставить в своей научной области».

Этот призыв бьш обращен в первую очередь к генетикам ком­ мунистам, которые в конце 1920-х - в начале 1930-х гг. выступали именно с диалектических позиций против ламаркизма.

Я специально подчеркнул, что понятия генотипа и фенотипа исходно вводились с натурфилософских позиций. По мере развития генетики надобность в этих натурфилософских понятиях постепен­ но отпадет, хотя, возможно, сохранится их использование как чисто классификационных единиц. Раньше думали, что фенотип меняется исключительно за счет случайных мутаций в генах, т.е. за счет поло­ мок кодируемых функциональных молекул, которые по счастливому стечению обстоятельств могут оказаться полезными для каких-то иных нужд. При таком понимании эволюции фенотипа от последне­ го ничего не зависит. Правда, не было и не могло бьпь доказано, что это единственный способ эволюционного изменения форм. Сейчас сходятся на том, что мутационный процесс, связанный с поломками кодируемых генами функциональных молекул, не является магист­ ральным путем эволюции. Эволюция осуществляется главным обра­ зом в результате ( 1) образования новых генов под обеспечение воз­ никших новых потребностей, (2) за счет увеличения спектра белко­ вых молекул через альтернативный сплайсинг; (3) за счет включения

генов через разные механизмы в тех клетках, в которых до этого они были неактивны; (4) в результате изменения параметров экспрессии уже существующих генов, а также (5) за счет образования новых со­ четаний кодируемых генами функциональных продуктов, через вза­ имодействие которых специфицируется процесс развития. Я не ис­ ключаю, что этот список может быть продолжен. В таком случае раз­ витие есть проблема не генотипа, но фенотипа (Раутиан, 1993), кото­ рый определяет, какие гены, в какой последовательности и в каком режиме будут использоваться организмом в данном месте и в данное время.

Что М.Б. Митин был прав в своих сомнениях о правомочности и необходимости сооружать «китайскую стену)) между генотипом и фенотипом, показывает дальнейшая судьба этих понятий. Вот как ныне решается проблемасоотношения генотипа и фенотипа: «То, что не изменилось [в воззрениях на природу гена], -так это положение, согласно которому генотип определяет фенотип; на молекулярном уровне это означает, что последовательности ДНК определяют пос­ ледовательности функциональных молекул)) (Gerstein et а!., 2007, р. 679). Здесь без ответа остаются несколько вопросов. Что опреде­ ляет функциональность кодируемых последовательностей? Эти фун­ кциональные молекулы относятся к фенотипу. Какова их роль в оп­ ределении остальных составляющих фенотипа, включая и традици­ онные признаки организма?

ГЛАВА 7. В каких пунктах расходятся мичуринское и классическое направления в генетике

7 .1. О субстрате наследственности

Минимальным субстратом наследственности у Т.Д. Лысен­

ко является клетка, у генетиков - гены.

Это первое кардинальное различие двух подходов. Т.Д. Лысен­ ко, таким образом, не отрицает структурных основ наследственнос­ ти в виде клетки, и указывает на то, что гены в качестве единствен­ ных наследственных единиц недостаточны для понимания явления наследственности, т.е. сходства родителей и детей. Этот момент впол­ не осознавался как сторонниками, так и противниками классической генетики. Они хорошо понимали, в чем суть расхождений. Вот мне­ ние профессора Тимирязевской академии Д.А. Кисловского (1937, с. 208), издавшего первое в СССР руководство по проведению прак­ тических занятий с мухой-дрозофилой. По его словам (с. 205), он «страстно стоит за генетику», но не может согласиться с некоторыми ее положениями. «В моей голове - пишет Д.А. Кисловский (с. 208), как и в голове акад. Б.М. Завадовского, не укладываются отдельные носители наследственности, как бы отдельные от самой клетки как целого. "Носителем наследственности" несомненно является не от­ дельное вещество в клетке, а сама клетка как целое, как сложная материальная, исторически развившаяся система».

Вот что говорил на эту тему И.И. Вавилов (1939, с. 134) в своем докладе на дискуссии, организованной редакцией журнала Под зна­ мене.м марксизма: «Отрицать роль хромосом, сводить все к организ­ му в целом, к клетке - значит, отодвинуть биологическую науку на­ зад, ко временам Шванна». Конечно, не к временам Шванна, но к науке второй половины XIX века - к временам Р. Вирхова, М. Фер-

ворна и К.А. Тимирязева. Наши ученые осудили О.Б. Лепешинскую, решившую опровергнуть Р. Вирхова в своих поисках живого внекле­ точного вещества. Чем же от нее отличаются генетики, заговорив­ шие о внутриклеточном веществе наследственности, способном к внеклеточному существованию. А ведь по факту О.Б. Лепешинская (еще до войны) имела в виду под этим живым веществом то, что позже приняли сами генетики - тимонуклеиновую кислоту.

Еще более определенно высказывался на декабрьской сессии ВАСХНИЛ 1936 г. Н.П. Дубинин (1937, с. 338): «Акад. Т.Д. Лысен­ ко, который своей теорией стадийного развития внес новую свежую струю в современную генетику, работает с целостным развитием. На данном этапе его феногенетической теории, пока он изучает несколько качественных стадий, возникающих на основе целостного развития особи, необходимость факториальной теории наследственности пе­ ред ним не обнаруживается... Когда же он перейдет к следующему этапу, когда он будет больше гибридизировать, он должен будет от­ крыть и вновь откроет законы Менделя». В том же ключе он (дуби­ нин, 1939, с. 191) высказался на следующей дискуссии в 1939 г.: «Я считаю, тов. Лысенко, что ваша ошибочная позиция в вопросе о роли клетки в наследственности, в которой вы отрицаете хромосомную теорию наследственности, является второй, исключительно серьез­ ной брешью ваших теоретических построений относительно наслед­ ственности и изменчивости, которая пагубно, я прямо вас предуп­ реждаю, по-товарищески, отразится на вашей дальнейшей теорети­ ческой и практической работе. Вы должны взять все факты хромо­ сомной теории наследственности. Если вы их отбросите, то это при­ ведет к тому, что в самых главных явлениях наследственности вы просмотрите самое существенное звено».

На самом деле Т.Д. Лысенко не отрицал роль хромосом в явле­ нии наследственности. Но при чисто экологическом подходе в изу­

чении специфических реакций целостного организма на действие среды нет необходимости обращаться к теории гена. Это другой уро­ вень анализа, который, по мнению Н.П. Дубинина, высказанному в 1936 г., не отрицает генетический анализ. А раз так, то со временем настанет синтез результатов генетического и феногенетического (как определил его Н.П. Дубинин) подходов. Н.П. Дубинин в то время не мог знать, что феногенетические закономерности, изучаемые Т.Д. Лы­ сенко, имеют иной источник и связаны с эпигенетической наслед­ ственностью. Т.Д. Лысенко тоже этого не мог знать, но чувствовал,

что изучаемое им явление представляет собой что-то такое, что не совсем вписывается в генетические сценарии, разрабатывавшиеся в то время. Да и у самого Н.П. Дубинина, видимо, были на этот счет сомнения. Недаром он упорно допытывался у Т.Д. Лысенко, не явля­ ется ли тот скрытым ламаркистом: «Трофим Денисович всячески отказывается от жупела ламаркизма, я этому рад, и все генетики это­ му рады» (дубинин, 1937, с. 341). Но сомнения в этом есть: «Объяс­ нение ваших экспериментов по "перевоспитанию растений" имеет поэтому безусловно механоламаркистский характер, хотя вы сами этого не сознаете» (с. 341 ). И далее: «А у нас с вами, Т.Д. Лысенко, нет большего врага, чем ламаркизм. Ламаркизм есть антиматериали­ стическая концепция. Ламаркизм есть теория вредная для народного хозяйства (акад. Т.Д. Лысенко: правильно). Я рад, что Трофим Дени­ сович говорит "правильно"». Выставлять себя ламаркистом в те годы бьшо опасным делом, особенно периферийным ученым, за которых некому было заступиться или, как тогда говорили, похлопотать. Воз­ можно, по этой причине Т.Д. Лысенко назвал советский ламаркизм, который он развивал, мичуринским учением.

Обратите внимание, что Н.П. Дубинин обращается к своим кол­ легам, придерживающихся иных воззрений, как прокурор, требую­ щий от них отчитаться в своих возможных прегрешениях. То же мы видим в его выступлении по спорным вопросам генетики в 1939 г. Вот лишь один пример, касающийся неопределенной изменчивости (см. Дубинин, 1975, с. 210). «Таким образом, я считаю, что Дарвин был абсолютно прав в части учения о неопределенной изменчивос­ ти. Я хочу, чтобы в результате нашего обсуждения акад. Лысенко и другие товарищи ясно нам сказали и объяснили, как они относятся и как понимают эту фундаментальную часть дарвиновского учения, как они понимают указания Энгельса о роли случайности в закономер­ ных процессах эволюции, совершающихся под определяющим вли­ янием среды, т.е. отбора». Но ведь не один Дубинин выступал в та­ ком прокурорском тоне.

Вернемся к поставленной выше дилемме: что такое наследствен­ ность - "вещество" или "свойство"? С учетом сказанного, мы пол­ ностью соглашаемся с выводом И.Т. Фролова (с. 73): «Наследствен­ ность - это и "свойство", и "вещество", это одно из специфических для живой материи явлений, в которых обнаруживается диалекти­ ческое единство структуры и функций, их сложные и разветвленные отношения внутри дифференцированного целого на разных уровнях

его организации и в разных связях с внешней средой». Мы не согла­ шаемся с его следующим заключением, что эти правильные слова Т.Д. Лысенко и его сторонники игнорируют: «Всё это - научные факты, и порой становится странным, что генетикам приходилось многократно разъяснять их Т.Д. Лысенко и его сторонникам в ходе дискуссий по теоретическим и методологическим проблемам уче­ ния о наследственности». У Т.Д. Лысенко "вещество" - это клетка, наследственность - "свойство" клетки; у генетиков "вещество" - это гены, наследственность - "свойство" генов. Точка зрения Т.Д. Лы­ сенко является более выдержанной и строгой, поскольку генетики, отталкиваясь от частных примеров менделевского расщепления, ап­ риорно решили, что наследственность является исключительно «свойством» генов.

7.2.О соответствии между генами

ипризнаками

Генетики: Только rены определяют признаки

Т.Д. Лысенко: Яйцеклетка и спермнй в целом, а через них

материнский и отцовский орrаннзмы определяют признаки раз­ внвающеrося нз знrоты новоrо орrаннзма

Что генетики имеют в виду, когда говорят, что только гены оп­ ределяют признаки? Они утверждают, что каждый признак организ­ ма определяется каким-то геном или группой генов. На чем основан этот вывод. На необоснованном расширении вывода, полученного Г. Менделем в отношении отдельных признаков, на все признаки организма. Иными словами, этот вывод не имеет экспериментально­ го обоснования. Тем не менее читаем высказывание Н.И. Вавилова в 15-м томе первой БСЭ (1929, с. 193): «В свете открытия Менделя мы понимаем организм как составленный из отдельных признаков, как бы из мозаики признаков (точнее - генов), самостоятельно и независимо ведущих себя при скрещивании». В этом и проявляется метафизика теории гена, основанной на представлении об организ­ ме как мозаике признаков. Лишь в 1950-е гг. с открытием истинной функции генов (связанной с синтезом белков) стало ясно, что фор­ мообразование и становление признаков осуществляется на более высоких уровнях организации живого, не на уровне генов.