Трофим Денисович Лысенко
Что такое мичуринская генетика*
* Обработанная стенограмма публичной лекции, прочитанной 15 октября 1940 г. в Ленинградском государственном университете. — Ред.
Чтобы изложить содержание мичуринской генетики, требуется не один доклад, а целый курс лекций. Я расскажу только об основных принципах мичуринской генетики, мичуринского понимания изменчивости наследственности растительных организмом. Одновременно укажу, чем отличается мичуринская генетика от антимичуринской—моргановско-менделевской.
Мичуринское учение исходит из того, что условия жизни организмов влияют на качество, изменений их породы, на качество изменений генотипа.
Моргановская генетика утверждает противоположное. Она утверждает, что на качество изменений породы, природы организма, условия жизни, условия внешней среды не влияют. Условия жизни, по утверждению морганистов, влияют только на изменение тела (сомы).
И мичуринская и моргановская генетика подкрепляет свои выводи ссылками на факты, на эксперименты.
Известны, например, факты, когда тело организма, под влиянием тех или иных условий жизни, резко уклоняется от нормы. Потомство же этого организма, будучи поставлено в обычные условия, вырастает нормальным. Опираясь на такие факты, морганисты и приходят к выводу, что происшедшее под воздействием условий внешней среды изменение тела организма не влияет на изменение ого породы, то-есть его генотипа. Нельзя, говорят они, изменять генотип, породу путём изменения тела организма.
Мичуринское учение, как уже говорилось, стоит на противоположных позициях.
Любое изменение породы, то-есть генотипа, всегда связано с воздействием условий внешней среды па тело организма. Изменение генотипа адэкватно, соответственно воздействию условий внешней среды — таковы выводы мичуринцев.
Для подкрепления своих выводов мичуринцы приводят факты. Эти факты доказывают, что порода зависит от условий жизни, что порода изменяется под влиянием условий внешней среды и изменяется адэкватно воздействию этих условий.
Следовательно, и мичуринцы и морганисты исходят из фактов, а приходят к противоположным выводам, из которых складываются два противоположных, взаимно исключающих направления в науке.
В чём же дело?
Дело в том, что некоторые факты только кажутся фактами.
В самом деле, посмотрим, прежде всего, какими фактами доказывают морганисты, что воздействие условий внешней среды на организм но отражается на изменении его генотипа, а если и отражается, то не адэкватно, не соответственно воздействию.
Всем известно, что обычные увечья, получающиеся вследствие удаления того или иного органа или части ого, не передаются по наследству. Удаление отдельных частей или органов у растения или животного не сказывается на потомстве, получаемом от оперированного организма. Морганисты используют эти факты как убедительное доказательство отсутствия связи условий жизни организма с изменением генотипа, то-есть наследственности. Они часто ссылаются на опыты Вейсмана. Мышам в нескольких поколениях отрубали хвосты, а от оперированных животных неизменно рождались мышата с хвостами. Отсюда делался вывод: увечья не передаются по наследству. Правильно ли это? Правильно. Мичуринцы никогда не оспаривали подобные факты. Всем известно, что в зарождении и развитии потомства мышей их хвосты участия не принимают. Отношение хвоста родителей к потомству очень и очень далёкое.
Таким образом, примеры механических повреждений или увечий не имеют отношения к вопросу о том, изменяется ли наследственность (или, как говорят, генотип) вместе с изменением живого тела под воздействием условий жизни.
Примеры, подобные разобранному, говорят только о том, что удаление некоторых органов, некоторых частей организма не лишает оставшееся живое тело основного его свойства—способности к размножению, возможности восстановления целого организма из его части. Ведь известно, что во многих случаях даже из отрезков, из черенков растений легко получать, восстанавливать целые организмы. У некоторых видов животных также можно восстанавливать целые организмы из отдельных органов. Так обстоит дело с одним рядом фактов, приводимых морганистами с целью доказательства, что воздействие внешней среды на тело организма не изменяет наследственности этого организма.
Перейдём к другому ряду фактов, используемых морганистами.
Берут два одинаковых растения или двух животных и путём различного питания делают их различными.
В зависимости от условий жизни одни растительные организмы могут развиваться в десятки и сотни раз интенсивнее, чем другие, хотя вначале, до постановки опыта, они были одинаковыми. Так, например, мы имели куст проса, выращенный в плохих условиях; его корни, стебель, листья и метёлка с семенами весили меньше грамма; а другой куст, выросший из семени того же проса, но в иных, хороших условиях, весил более 900 г, то-есть примерно в тысячу раз больше, чем первый. Оба куста разнились между собой, конечно, не только в весовом, то-есть количественном, но и в качественном отношении. Впрочем, тот факт, что от условий жизни растения зависят качество и количество получаемого урожая, общеизвестен и в доказательствах не нуждается. То же можно сказать и о продуктивности животных организмов.
Но какое потомство получится от двух организмов, выросших в разных условиях, если семена от этих организмов выращивать в одинаковых условиях? Потомство получится почти одинаковое.
Эти общеизвестные факты менделисты-морганисты берут в «точную» экспериментальную проработку и приходят к выводу: от условий жизни изменяется только тело организма, порода же, генотип, не изменяется. Далее логически следует второй вывод: организм состоит из обычного тела (сомы), зависимого от условий жизни, и ещё из чего-то, из какого-то другого вещества, независимого от условий жизни. Последнее «вещество» морганистами и было названо наследственным веществом.
Изложенные выводы сделаны учёными на основе якобы «точных» экспериментов, на основе «фактов».
Берут, например, два семени с одного колоса пшеницы: одно семечко выращивают в условиях хорошего питания, другое в условиях плохого питания. Получив резко различные растения, собирают с них семена и высевают ужо в одинаковых условиях. Из этих семян получаются одинаковые, неразличающиеся растения. После опыта делают вывод, приведённый выше.
Для постановки подобных опытов не требуется науки, но для понимания их обязательно обладать хотя бы просто здравым смыслом. В самом деле, прежде чем утверждать, ссылаясь на описанные опыты, что условия жизни изменяют тело организма, но не затрагивают породы этого же организма, следовало бы догадаться, что такой вывод противоречит всему, что мы наблюдаем в окружающей жизни. Кому не известно, что культурные условия окультуривают породу растений и животных? Хорошие сорта получаются только в условиях хорошей агротехники. В плохих же условиях и готовые хорошие сорта превращаются в некультурные, плохие, дичают.
Однако, вместо того чтобы правильно осмыслить получаемые в их опытах факты, морганисты делают общий вывод о независимости наследственности от изменений тела организма.
Своё утверждение о том, что телесные изменения не влияют на изменение породы, то-есть генотипа, морганисты подкрепляют также опытами с упражнением или не упражнением тех или иных органов животного. Допустим, упражнение лучше развивает мускулатуру того или иного органа, и мускулы становятся более крепкими. Но в потомстве эти изменения не сохраняются, так же как и в описанных выше экспериментах не сохраняются изменения, происшедшие в теле организма под влиянием хорошего питания.
На основе таких и аналогичных опытов морганисты и сделали вывод, что любое изменение в теле (соме) не передаётся по наследству. Но так как каждое свойство, каждый признак организм приобретает в процессе своего развития, то был сделан общий вывод, что «приобретённые», то-есть полученные в процессе развития организма, признаки не отражаются на наследственности, не передаются по наследству.
Иное было подмечено морганистами в отношении изменения хромосом. Эти изменения, как правило, передаются дочерним клеткам, то-есть передаются по наследству. Здесь следует оговорить, что до сих пор исследователи могут наблюдать в ядре клетки только видимые под микроскопом морфологические изменения, аналогично тому, что обычный невооружённый глаз наблюдает при изменении внешних форм организма или его частей. Получаемые морганистами в их опытах факты говорят, что морфологические изменения, происшедшие в хромосоме клетки, передаются по наследству.
Опираясь на такие факты и сопоставляя их с вышеизложенными, некоторые учёные пришли к выводу, что организм и каждая его клетка состоят из двух принципиально различных веществ: тела (сомы) и «наследственного вещества»—хромосом и генов. Изменение первого, то-есть тела (сомы), не влияет на наследственность, изменение же «наследственного вещества», то-есть хромосом, изменяет наследственность. На этой основе и построена так называемая хромосомная теория наследственности.
Чтобы показать, что излагаемое мною не есть утрировка, приведу здесь отдельные отрывки из учебника Синнот и Денн, принятого в качестве основного руководства в вузах.
На странице 43 этого учебника можно прочитать следующее: «Необходимо решить, может ли реакция, имевшая место у предка (например, реакция увеличения роста), вызываемая у растения хорошей почвой, а у животного пищей, теплом или светом, оказывать какое-либо определяющее действие на реакции, происходящие у его потомков. Предопределяет ли данная реакция, вызывавшая видимое изменение родителя, подобную же реакцию у потомка и облегчает ли она развитие у последнего того же признака, даже в отсутствие соответственных раздражителей?»
Рассуждение, таким образом, начинается с вопроса. Далее, следует изложение довольно большого количества экспериментальных фактов, которые должны показать, что в зависимости от условий жизни меняется только тело, что качество изменений породы не зависит от условий жизни. После изложения всех подобных фактов авторы делают следующее заключение:
«Предопределяет ли реакция, вызванная определёнными раздражениями у родителей, появление такой же или подобной реакции у потомков? Говоря языком Вейсмана, передаются ли благоприобретённые сомой признаки зачатковым клеткам? Таков вопрос о наследовании благоприобретённых признаков в наиболее узком смысле. Из приведённых нами опытов и наблюдений ясно, что такие соматические признаки, как болезни, увечья, влияния ядов, плохого питания, изменений пищи, света и температуры, а также изменения, вызываемые употреблением или неупотреблением органов или обучением, должны быть отнесены к числу несомненно ненаследственных признаков»1.
Таково исходное принципиальное положение морганистской генетики.
Диаметрально противоположное положение выдвинуто Мичуриным: не может быть изменений генотипа, независимых от условий жизни. В организме буквально ничто не может произойти вне связи с условиями внешней среды.
Ведь чем отличается живое от неживого? Тем, что живое обязательно и всегда требует—это неотрывно от живого—относительно определённых условий жизни. Чем лучше охранять неживое тело от тех или иных влияний внешней среды, тем дольше оно сохранится таким, какое оно есть. Живой же организм не сможет жить, если хотя бы на одну долю секунды останется изолированным от тех условий внешней среды, которые нужны
1 Что касается признания морганистами существования особого «наследственного вещества», то это можно прочитать в «Курсе генетики» Э. Синнота и Д. Денна (Биомедгиз, 1934) на стр. 183, 184, 190, 208 и др. ему для жизни, для обмена веществ. Поэтому происходящие в организме изменения немыслимы вне зависимости от условий жизни.
Но как же быть с теми опытами, из которых делали вывод, что не только увечья, но даже резко разное питание родительских форм не влияет на изменение потомства, тогда как изменения даже морфологии хромосом, как правило, передаются потомству? Разве это,—говорят морганисты,— по доказательство того, что хромосомы—это вещество особого рода, принципиально отличное от вещества обычного тела (сомы)?
А так как,—продолжают они далее,—только с наследственным веществом и связана материальная преемственность одного поколения с другим, то из этого должны быть сделаны следующие выводы. Ведь только на основе расхождения хромосом в известный момент развития клетки и можно,—говорят они,—объяснить ничем иначе, на их взгляд, необъяснимые факты, когда потомство от данной пары организмов или от одного растения (если оно самоопыляющееся) получается разнообразным, с признаками и свойствами прародителей, взятых для скрещивания. Известно, что в гибридном потомстве признаки часто начинают как бы расходиться. Такое расхождение признаков,—говорят морганисты,—можно объяснить только расщеплением хромосом.
Наследственность, — рассуждают дальше морганисты,—передаётся из поколения в поколение через хромосомы, и, только как исключение, отдельные свойства, отдельные признаки могут передаваться через плазму клетки.
Во всех этих рассуждениях как будто бы выдерживается логика, но это логика формальная.. Пользуясь этой логикой, исследователи невольно приходят к выводу, что ничего нового в мире не образуется. Плоть происходит от такой же плоти, кровь от такой же крови, клетка из такой же клетки, хромосома из такой же хромосомы, крупинка хромосомы (ген) из такой же крупинки.
Согласно этой логике, передача наследственных свойств разумеется как простой переход каких-то, находящихся в хромосомах, крупинок «наследственного вещества» от предков к потомкам.
Об изменениях же «наследственного вещества», обычно именуемых мутацией, учёные морганистского направления прямо говорят (и в учебниках и на лекциях), что мы, мол, не знаем, от каких причин происходит мутация, от каких причин изменяется «наследственное вещество».
Было бы полбеды, если бы на этом признании ставилась точка, но точка здесь не ставится, а морганисты заявляют: мы хотя и не знаем, от каких причин происходят мутации, но мы знаем, что мутации, то-есть изменения «наследственного вещества», не происходят от ассимиляции и диссимиляции; знаем,—говорят они,—что от питания, от изменения условий жизни организма природа его не меняется.
Это уже не полбеды, а целая беда. Ведь из такого положения делается вывод (несколько лет назад ого открыто делали, а в последнее время— завуалированно), что на племенных фермах, на семенных участках только безграмотный человек, только слепой практик может заводить хорошую зоотехнию или агротехнику. Люди же, вооружённые генетической наукой, должны понимать, что это никчёмное дело. Назначение разводимых на племенных фермах животных или растений на семенных участках—давать не молоко, шерсть, сало, волокно, зерно и т. п., а в том, чтобы передавать в потомство свой генотип, свою породу. А порода, говорят морганисты, ко изменяется—не улучшается и не ухудшается от хороших или плохих условий содержания. Изменения (мутации) если и происходят, то не адэкватно воздействиям условий жизни. Поэтому, какой расчёт устанавливать хороший уход за стадами на племенных фермах и за посевами на семенных участках?
В условиях нашей страны подобные выводы звучат слишком дико. Сотни тысяч стахановцев засмеют подобные выводы. Поэтому наши последователи Моргана сейчас так не пишут. Но несколько лет назад эти выводы делались открыто. Они неизбежно вытекают из основ морганизма, преподаваемого и ныне студентам с кафедр наших вузов.
Но мы здесь вновь должны вернуться к тому, с чего начали.
Выводы морганистской «науки» противоречат здравому смыслу и хозяйственной практике, но генетики-морганисты могут заявить: мы ведь исходим из фактов, из экспериментов. Ведь мы экспериментально показываем, что изменения, происходящие в организме от условий жизни, но отражаются на наследственности, изменения же хромосом наследственно передаются потомству клеток. Так свидетельствуют факты.
Бесспорно, в руках морганистов есть факты. Но если эти факты проанализировать с позиций мичуринской генетики, они неизбежно приобретают новый смысл. Анализируя факты морганистов по-мичурински, мы неизбежно придём к диаметрально противоположным выводам, говорящим за мичуринскую генетику и против основ морганизма.
Факты «увечья» и различного механического разрезания, например, растений для размножения, мы не будем здесь разбирать, поскольку они, как показано выше, не имеют отношения к вопросу о «передаче приобретённых признаков» по наследству.
Но как обстоит дело с фактами о влиянии условий жизни (питания в широком смысле этого слова) на изменение наследственности? Возьмём хотя бы тот, уже приводившийся выше, пример, когда от различных условий питания получился один куст проса в 1 000 раз больший, чем другой куст того же сорта, а наследственность таких резко различных кустов сравнивалась путём выращивания нового поколения растений из семян.
Уже говорилось, как истолковывали морганисты такие примеры. Морганисты говорят: тело (сома) одного организма в большой степени отличается от тела другого организма, наследственность же обоих этих организмов остаётся неизменной. У обоих кустов она одинакова. От условий жизни наследственность не изменяется.
Но в этом случае упускается из виду то обстоятельство, что резко различались кусты, а не семена с этих кустов. Семена с таких кустов обычно куда меньше разнятся между собой, чем сами кусты. Зародыши же семян разнятся ещё меньше. Поэтому и растения, получаемые из таких зародышей, обычно разнятся мало. На небольших экспериментальных посевах, а том более на растениях, выращенных в сосудах или на маленьких грядках, этих различий часто можно и не обнаружить, так как они перекрываются варьированием условий опыта.
Экспериментатор-генетик, вырастив несколько растений, приходит к выводу, что наследственность большого, хорошо питавшегося куста и маленького, захудалого от плохого питания, осталась одинаковой, неизменной. На самом же деле он наблюдал большое различие между родительскими кустами, а для проверки взял те их части (в данном случае семена), которые разнились очень мало. И на основе этого экспериментатор-морганист утверждает, что с изменением тела организма наследственность не изменяется.
Мне могут задать вопрос: а что же, как не семена, брать для выяснения вопроса—изменилась или не изменилась наследственность от изменения тела организма?
На этот вопрос можно дать следующий ответ. Верно, что в практике просо высевается только семенами. Но в экспериментах, имеющих целью выяснить общий вопрос об изменении наследственности при изменении тела, нужно брать изменённое тело организма и выяснять его наследственность. В данном случае от кустов проса нужно было бы соответственно взять укоренённые черенки и выращивать их в одинаковых условиях. Думаю, что при таком эксперименте различие между наследственностью черенков с одного куста и с другого было бы более значительным, чем при сравнении семенного потомства. Ведь морганистам хорошо известно, что в различных частях одного и того же организма, даже в рядом лежащих клетках может быть разная наследственность (соматические мутации).
Такие эксперименты, когда для выяснения вопроса—изменяется ли наследственность при изменении тела от условий жизни—берутся части организма наименее изменённые, мы считаем неправильно построенными, ненаучными. Неудивительно, что выводы из таких экспериментов в корне ошибочны и противоречат практике. Практикам-садоводам хорошо известно, что не всё равно, какие черенки, например яблони или груши, берутся для размножения. Не всё равно, будут ли взяты для окулировки глазки с жирующих побегов (волчков) или с нормальных ростовых (да и ростовые побеги далеко не равноценны для целей размножения, хотя они и выросли на одном и том же дереве).
Мы знаем, что плодовые деревья, полученные, например, от окулировок глазками с жирующих побегов маточного дерева, получаются также относительно жирующими, долго не плодоносящими.
Можно сослаться также на пример изменения породы (ухудшения и улучшения её) картофеля, в зависимости от того, будет ли посадочный материал на юге выращен путём весенних или путём летних посадок. Многим известно, что если в южных районах взять клубни раннего сорта картофеля из урожая летних посадок и клубни из урожая весенней посадки и высадить их в одинаковых условиях, то урожай от первых будет в 2—3 раза выше, чем урожай от вторых.
Можно ли в этих случаях говорить, что с изменением тела от условий жизни наследственность не изменилась? Очевидно, нет. Мы знаем также, что в южных районах при летней посадке картофеля для развития клубней создаются условия, значительно лучшие, нежели при весенней посадке. Соответственно этому и порода, наследственность клубней от летних посадок получается лучшей, более урожайной, чем наследственность клубней от весенней посадки в тех же районах.
Все эти примеры говорят об одном—наследственность есть свойство живого тела, и это свойство изменяется только с изменением тела.
Почему же у организмов, резко разнящихся между собой вследствие различия условий жизни (например, питания), наследственность семян довольно часто разнится мало?
Наследственность семян, собранных с резко различных кустов проса, мало разнится потому, что и сами семена, тело зародышей этих семян, также мало разнятся. В приведённом нами примере резко различные {и качественно и количественно) от условий жизни кусты проса дали мало разнящиеся зародыши семян потому, что в растительном организме при скудном питании не все органы и не все клетки в органе голодают в одинаковой мере. При любом голодании растений пища направляется прежде всего на построение тех клеток, из которых в конечном итоге образуются половые клетки, а потом и зародыш.
Этим и объясняется, почему у резко различных от условий жизни растений часто получаются мало разнящиеся по своей наследственности семена. Но это ещё не говорит о том, что с изменением тела наследственность не меняется. Это говорит только о том, что в одном и том же организме различные клетки в своём развитии уклоняются от нормы по-разному.
Обычно в организме всё направлено к тому, чтобы наименее уклонялось развитие тела тех клеток, тех органов, которые идут для размножения, для продолжения рода.
В свете мичуринского общебиологического учения приводимые в учебниках морганистской генетики факты о ненаследовании так называемых благоприобретённых признаков получают таким образом иное толкование. Все такие факты, по своей сути, не имеют никакого отношения к полученному якобы на основе этих фактов морганистскому выводу, гласящему, что изменение живого тела (сомы) не влияет на изменение наследственности.
Неправильно, ненаучно обращаются морганисты-цитогенетики и с наблюдаемыми ими фактами морфологической изменчивости хромосом. Эти наиболее простые и наиболее лёгкие, с точки зрения их получения, факты безупречно свидетельствуют, что одновременно с изменением тела, с уклонением его в процессе развития от нормы, и наследственность изменяется в том же направлении.
Морганисты, исходя из этих фактов, объявили, что хромосомы к обычному телу отнесены быть не могут, что они состоят из особого, в смысле свойства наследственности, вещества, принципиально отличного от вещества тела организма. Отсюда, как уже указано, и сделан был морганистами вывод, что организм и каждая клетка организма состоят из обычного тела (сомы) и из наследственного вещества—хромосом. Согласно же мичуринскому учению, любой организм состоит только из тела, и, кроме живого тела со всеми его свойствами, в организме ничего больше нет. Никакого особого наследственного вещества в организме и в клетках не имеется.
Живое тело вообще, любая его частичка обладает породой—наследственностью. Хромосомы—это не особое наследственное вещество, а обычное тело, часть клетки, выполняющая какую-то биологическую функцию, но, конечно, не функцию органа наследственности. В организме есть и могут быть различные органы, в том числе и органы размножения, но нет и не может быть органа наследственности. Искать в организме орган наследственности—это всё равно, что искать в организме орган жизни.
Все факты изменения наследственности, связанные с изменением хромосом, говорят не за, а против хромосомной теории наследственности, утверждающей, что изменение живого тела (сомы) не влечёт за собой изменений свойств наследственности.
В самом деле, сколько накоплено (и не кем-нибудь, а самими морганистами) фактов, которые говорят, что любые морфологические изменения одного из органов или органелл тела, а именно хромосом, под воздействием условий внешней среды, с довольно большой точностью передаются по наследству. Приобретённое в процессе индивидуального развития клетки или организма изменение хромосомы, как правило, всегда наследственно передаётся дочерним клеткам. Разве это не говорит о передаче приобретённых признаков по наследству? Разве это не говорит об изменении породы адэкватно воздействию внешней среды на предыдущее поколение? Разве факты изменчивости хромосом и передачи этих изменений по наследству не являются опровержением хромосомной теории наследственности?
Одним словом, у морганистов есть факты, но эти факты не морганистские, а антиморганистские.
Необходимо подчеркнуть, что возможность наследования свойств, появляющихся в процессе развития организма, далеко не ограничивается только морфологическими изменениями. Чтобы убедиться, что хромосомы в смысле наследственности являются обычным живым телом (а не особыми органами наследственности или наследственным веществом), необходимо обратиться к мичуринскому учению о менторе, о вегетативных гибридах.
Факты вегетативной гибридизации безупречно показывают, что наследственные свойства двух организмов могут объединиться в одном без передачи хромосом, равно как и без передачи протоплазмы клеток. Наследственные свойства растительных организмов можно в экспериментальной обстановке при умелом подходе, прививкой, объединять в третьем организме. Объединение здесь происходит путём обмена веществ. А обмен веществ но обязательно связан с обменом хромосом или обменом протоплазмы как таковых. Теория этого вопроса прекрасно развита И. В. Мичуриным. Когда изменяется обмен веществ в развивающемся новом молодом организме, меняется его порода. А ведь при прививке черенка одной породы в крону другой породы, после срастания, устанавливается обмен веществ между двумя компонентами. В результате нередко получается явно гибридный организм, в котором соединены, с соответственной перестройкой, обе породы исходных форм. И всё ото происходит только путём взаимного питания организма одной породы веществами, вырабатываемыми организмом другой породы.
Породные изменения, получаемые вследствие такого обмена веществ, приводящего к получению новой породы, принципиально ничем не отличаются от породных изменений, получаемых при гибридизации двух организмов половым путём, то-есть путём скрещивания.
Так же, как и потомство половых гибридов, потомство вегетативных гибридов получается нередко разнообразным в той или иной степени или же однообразным.
При вегетативной гибридизации, как и при половой, получаются гибриды со свойствами, подобными тому или другому родителю, или: же промежуточные между ними. Доминантные вначале признаки могут становиться рецессивными, и наоборот. Иначе говоря, у вегетативных гибридов встречаются все те формы поведения потомства, которые имеют место при половой гибридизации.
Для иллюстрации сказанного я проанализирую случай получения вегетативного гибрида между белоплодным крупноплодным сортом помидора Альбино и красноплодным мелкоплодным помидором из Мексики № 353. Этот случай я приводил уже неоднократно и теперь привожу его вновь но потому, что нет других фактов вегетативной гибридизации, а потому, что этот опыт, эта комбинация взята мною под особый контроль. Ведь экспериментатор ставит эксперименты в основном для себя, а выводы делает для общественности. И потому среди других экспериментов необходимо выделять такие, которые с особой безупречностью убеждают экспериментатора в том или другом выводе, рассеивая все сомнения в возможной ошибке эксперимента.
Отдельные экземпляры гибридов указанной комбинации я взял под свой личный контроль. В этом опыте всё, вплоть до выбирания семян из плодов и посева, я проделывал сам, никому не перепоручая техники этого дела, чтобы быть самому уверенным, что никакой путаницы не произошло.
Уже на совещании по вопросам генетики, организованном в прошлом году редакцией журнала «Под знаменем марксизма», я демонстрировал эту комбинацию. И она каждые три-четыре месяца приносит мне всё новые подтверждения правильности мичуринского понимания генетических закономерностей.
В чём существо этого эксперимента? Черенок белоплодного сорта Альбино был привит на красноплодную мексиканскую форму томата. Привитый черенок Альбино питался соками красноплодной породы. В результате на прививке вместо белого появился красный плод, который я и демонстрировал на совещании при редакции журнала «Под знаменем марксизма».
Растения, выращенные из семян этого красного плода, в большинстве своём были с красными и малиновыми плодами, в меньшинстве—с жёлтыми или беловато-жёлтыми.
Для дальнейших экспериментов мною были взяты семена из одного красного плода, одного малинового и одного беловато-жёлтого. Весной 1940 г. семена этих плодов были высеяны в теплице Института генетики Академии наук СССР. Большинство растений этого посева было летом перевезено на Всесоюзную сельскохозяйственную выставку для демонстрации. Оказалось, что потомство красного плода в большинстве получилось с красными плодами, в меньшинстве—с жёлтыми. Потомство малинового плода в большинство было с малиновыми и красными плодами и в меньшинство—с жёлтыми. Самое же интересное—это то, что потомство беловато-жёлтого плода, то-есть плода с рецессивной окраской, получилось в большинстве с белыми и жёлтыми плодами, но на отдельных растениях были плоды почти красные, то-есть намечался опять как бы возврат красноплодности, образовавшейся непосредственно на прививке. Семена с этих плодов ещё не высеяны. Думаю, что из них можно будет получить отдельные растения с красными плодами.
Этот факт, как и все другие факты вегетативной гибридизации, говорит, что наследственные свойства (в данном случае окраску) можно передавать не только без передачи хромосом, но и без передачи протоплазмы. Последняя ведь не диффундировала, не проникала из подвоя в привои.
Значит, наследственные свойства можно передавать путём взаимного обмена веществ между двумя организмами разной породы. Это первый вывод. А второй вывод, который можно сделать, говорит о том, что в семенном потомстве у вегетативных гибридов может получаться большое разнообразие свойств, с. относительным как бы возвратом к бывшим родительским формам, то-есть то, что именуется «расщеплением», которое, как считают морганисты, можно объяснить только расхождением хромосом, полученных гибридом от родительских форм при их скрещивании.
Из накопленных к настоящему времени экспериментальных данных ясно, что вегетативные гибриды можно получать но только в отношении свойств окраски. Нет такого наследственного свойства, которое нельзя было бы при определённых условиях передать вегетативным путём от одного организма к другому. В опытах А. А. Авакяна и его помощников, например, с помидорами уже получены факты, указывающие, что путём вегетативной гибридизации можно получать наследственные изменения размера, формы плодов, формы листьев, формы кисти, количества камер в плодах и т. д.; можно наблюдать сопряжённость признаков, именуемую морганистами «сцеплением».
Руководствуясь своим учением, И. В. Мичурин буквально лепил новые растительные формы, нужные человеку. Когда какой-нибудь сорт яблони, груши, вишни и т. д. уклонялся от того плана, какой И. В. Мичурин наметил, он прививал этому сорту недостающие, но желательные свойства. Например, И. В. Мичурин задался целью получить сорт с плодами, которые были бы пригодны для длительной зимней лёжки и в то же время обладали тонким ароматом, хорошими вкусовыми качествами и т. д. Нередко такое сочетание свойств не получалось у выводимого И. В. Мичуриным сорта. Тогда он прививал в крону молодого сорта черенки других сортов, обладающих теми свойствами, которых не было у нового сорта. И выводимый сорт приобретал новые нужные, хозяйственно полезные свойства. Нужные признаки прививались молодому сорту, а ненужные у этого сорта ликвидировались, устранялись.
И. В. Мичурин теоретически объяснил, почему и при каких условиях возможно получение вегетативных гибридов. Своей теорией И. В. Мичурин вооружил дарвинистов-агробиологов для практической деятельности по изменению природы растений. Пользуясь работами И. В. Мичурина, многие мичуринцы за последние 2—3 года получили сотни вегетативных гибридов самых разнообразных растений и сортов. Но ведь прививки производятся людьми уже в течение тысячелетий. Почему же раньше, до И. В. Мичурина, не получали вегетативных гибридов? Как случилось, что наука проходила мимо вегетативных гибридов? Ведь это факт, что только такие гении биологической науки, как Дарвин, Тимирязев и несколько других выдающихся биологов, признавали возможность существования и получения вегетативных гибридов.
В недавнем прошлом вегетативные гибриды были редким и непонятным явлением. Теория морганизма не допускает возможности получения вегетативных гибридов. Поэтому большинство фактов вегетативной гибридизации зачислялось в разряд ошибок или даже объявлялось подтасовкой, надувательством и т. д. Те же из фактов, которые никак уже нельзя было отнести к «подтасовкам» (например, известный Дарвину вегетативный гибрид Адамов ракитник), зачислялись в разряд «химер». Одно это название говорит о том, что в вегетативных гибридах видели что-то неестественное, ненормальное, чудовищное.
Только Мичурин положил конец неведению в этой области биологии. Разработанная им теория этого вопроса глубока, верна и притом всем понятна. Её может понять любой человек, имеющий дело не только с книгами, но и с жизнью, с растениями.
Вегетативная гибридизация наглядно показывает, что в результате обмена веществ, в результате изменения питания, которое происходит при прививке, меняется не только тело организма, но и его порода, генотип. Причём порода не только меняется. Происходит, как правило, передача свойств наследственности от одного организма к другому. Часто получается тот тип наследственности, который Тимирязев, применительно к гибридам, полученным половым путём, называл двойственной наследственностью, когда образуется организм с наследственностью одной и другой породы. Мы уже видели, как на желтоплодном черенке, под влиянием красноплодного подвоя, вырастает красный плод. Семена из этого плода дают растения с красными и с жёлтыми плодами. Во втором семенном поколении вновь получается картина расщепления, разнообразия. Это и говорит о двойственной наследственности гибридного организма. Свойства этой наследственности могут как бы расходиться, расщепляться.
Сходство в поведении потомств половых и вегетативных гибридов. заставляет нас пересмотреть старые представления о сущности полового процесса. Поведение семенных потомств вегетативных гибридов говорит о том, что наследственные свойства присущи не только хромосомам, не только протоплазме, но и пластическим веществам.
Меняя обмен веществ, изменяя питание организма, можно менять не только тело организма, но и свойства его наследственности. Таков вывод из мичуринского учения о вегетативных гибридах и из фактов получения этих гибридов Мичуриным и мичуринцами.
Этот вывод вооружает экспериментатора-биолога. Руководствуясь этим выводом, можно смелее подходить к изменению наследственных свойств растений в нужном нам направлении. Ведь если изменение питания путём прививки может вести к породным изменениям, то тогда и другими способами изменения питания, изменения условий жизни можно изменять свойства наследственности.
И действительно, довольно много опытов, проведённых в этом направлении, показывают, что воздействием условий внешней среды можно резко или слабо изменять породу организмов, причём природа живого тела изменяется всегда адэкватно воздействию на неё внешних условий. Однако, чтобы получить от данного воздействия нужный результат, необходимо знать, при каком состоянии организма, когда и какими условиями следует влиять на организм. Прежде чем воздействовать на организм, надо постараться побольше узнать биологию этого организма, потоньше выяснить его особенности.
При этом надо помнить, что если успех изменения породы путём. условий воспитания зависит от умения, то само умение зависит от желания. Если же у экспериментатора есть крепкое желание не получить должного эффекта, то он уже сумеет это своё желание осуществить. Последнее и имеет место в ряде случаев у менделистов-морганистов в их экспериментах по вегетативной гибридизации и в других экспериментах по направленному изменению породных свойств путём воздействия условий жизни. Между тем опыт показывает, что при желании не так уже трудно открывать такое состояние организма и такие эффективные средства, которые дают возможность направленно, через условия воспитания, изменять наследственность, изменять свойства породы.
Перейду к изложению некоторых хорошо известных мне экспериментов из этой области.
Известно, что существуют озимая и яровая пшеница, озимая и яровая рожь и другие озимые и яровые растения. Все они обладают наследственным свойством озимости или яровости.
Вряд ли кто-нибудь будет оспаривать консервативность наследственных свойств озимости и яровости. В сельском хозяйстве много лет высевают озимые сорта, и они остаются озимыми; яровые сорта люди также возделывают много лет, и они по своей наследственности остаются яровыми.
Но, как показывают эксперименты, при умелом, мичуринском подходе к растению консервативное наследственное свойство озимости или яровости можно нацело ликвидировать, изменив условия жизни организма. Для этого надо только знатъ, что следует изменить в условиях жизни организма и при каком его состоянии.
Если растения озимого сорта, например пшеницы, хотя бы в виде ещё только слегка тронувшихся в рост зародышей, перед посевом яровизировать, то-есть дать организмам требуемые их генотипами условия яровизации, в которые входит и пониженная (примерно 0°) температура, то, высеянные весной, они в то же лето плодоносят. Но семена с таких растений как были озимыми в предыдущем поколении, так озимыми и останутся. То же повторится и со следующими поколениями. Они будут требовать подобных же условий, то-есть их наследственность в отношении озимости останется практически неизменённой. Каждый организм при таких условиях даёт поколение схожих особей, потому что организм обладает консервативной наследственностью. Свойство же консервативной наследственности заключается в том, что организм требует определённых условий жизни, активно берёт из окружающей среды такие условия, которые свойственны его породе, и не берёт таких, которые не требуются его породой, даже при отсутствии соответственных его породным требованиям условий.
Известно, например, что для яровизации озимых требуется холод. Озимые, высеянные в августе, могут хорошо развиваться, давать листья, корни, но стадии яровизации они не проходят и не дают стебля, колоса. Озимые как бы ждут холода, и процесс развития в сторону яровизации пойдёт тогда, когда этот холод они получат.
Чем дольше способен организм выдерживать, не беря несоответствующих его породе условий, тем более крепка, консервативна его наследственность.
Нельзя недооценивать присущую наследственности консервативность. Нередко можно наблюдать, что растение не берёт несвойственных ему условий, пока не погибнет, так и не закончив своего развития.
Вся агротехника основывается на приёмах и способах наилучшего, наиболее полного «угождения» консервативной природе наследственности растительных организмов. Такое «угождение» необходимо для того, чтобы организмы могли развиваться согласно своей природе, и особенно для того, чтобы наилучшим образом развивался тот признак, тот орган, который у данной культуры для нас наиболее важен. Напрасно некоторые менделисты-морганисты, под давлением критики их теории мичуринцами, начинают доказывать, что наследственность не так уж устойчива, что мутации часты и т. д. Что это за наследственность, если она не обладает консервативностью? Что это за сорт, что это за порода, которые, куда ветерок подует, туда и клонятся? Мичуринцы признают наследственность организмов такой, какой она есть в природе: крепкой, консервативной, неподатливой.
Этот консерватизм наследственности организмов нередко мешает практике. Практика требует изменения наследственности растительных организмов, приспособления их к тем или иным условиям.
Методы такого изменения природы организмов разработаны и указаны Мичуриным. Мичурин изменял породу организмов правильным, хорошим воспитанием. При этом под умелым, хорошим воспитанием необходимо понимать не только «поглаживание по головке». Иногда нужно бывает и «против шёрстки» погладить. Если растению из поколения в поколение только «угождать», то его порода может верно, но лишь понемногу улучшаться. Она будет улучшаться, изменяться в направлении воспитания, отбора. Вы прекрасно знаете, что Дарвин именно на подобных многочисленных фактах, издавна известных в практике, разработал свою теорию, прекрасно объяснив развитие организмов в природе путем естественного отбора .
«Угождение» организму для развития нужных нам органов—это верный метод улучшения породы, но улучшения медленного, постепенного.
Теперь же нам стали известны способы более быстрого изменения породы путём воспитания. Когда знаешь, в какой момент развития организма надо ему не угодить, а, наоборот, подставить иные, несвойственные условия, то старые наследственные свойства могут быть сломаны. Иногда они ликвидируются нацело. Организм уже не будет обладать такими наследственными свойствами, которые были у него раньше; установившаяся в предыдущих поколениях наследственность будет разрушена. В дальнейшем задача заключается в том, чтобы, подбирая условия воспитания, всё больше уклонять растение в задуманном направлении, выработать тем самым в ряде поколений новые потребности, новую наследственность.
К изложению результатов некоторых подобных опытов перестройки наследственности я и перейду.
С целью изменить наследственное свойство озимости, яровизирующейся озимой пшенице в конце яровизации (за 5—6 дней до окончания) давали не холод, которого она требует, а ту температуру, которая бывает весной в поле. Что происходило при этом? В нормальных условиях на холоде процесс яровизации закончился бы в 5—6 дней. В изменённых условиях процесс яровизации задерживался и заканчивался лишь через 10—20 — 25 дней. Но он всё же заканчивался, что легко было обнаружить по внешнему виду растения. Как только кончится процесс яровизации, растение начинает развиваться дальше, соответственно изменяясь, так как для развития дальнейших процессов в поле весной обычно имеются требуемые условия.
Семена, собранные с этих растений, оказываются нередко уже потерявшими консервативное наследственное свойство озимости и при умелом воспитании оказываются в последующих поколениях наследственно яровыми.
Сейчас нет такого озимого сорта пшеницы, ржи или ячменя, от которого через два-три поколения нельзя было бы иметь килограммы семян, обладающих яровой наследственностью. В то же время нет такого ярового сорта хлебных злаков, который нельзя было бы превратить в озимый.
Целью опытов по изменению озимых в яровые и яровых в озимые была прежде всего проверка предположения, что воздействием условий среды при развитии растительного организма можно менять его природу. При этом было доказано, что порода изменяется адэкватно, соответственно воздействию. Это значит, если воздействовать холодом, то порода изменится в сторону потребности холода. Если воздействовать теплом, то порода изменится в сторону потребности тепла.
В опытах с изменением озимых в яровые и яровых в озимые противодействовали наследственности организма, давали организму не то, что требовала его старая природа. Но, как уже указывалось, организм обычно не включает в своё развитие несвойственных его природе условий. Поэтому приходилось экспериментально нащупывать такой момент, когда организмы наиболее легко начинали включать эти условия. Этот момент наступает в конце яровизации. Тогда организм ассимилирует то, что раньше он обычно не ассимилировал.
Есть основание утверждать, что указанная закономерность относится к любому наследственному свойству. Если экспериментатор хочет изменить наследственность того или иного свойства или признака организма, он должен изучить условия, требуемые старой наследственностью, обеспечить наличие этих условий, но в конце данного процесса должен изменить эти условия, подставив те, соответственно которым он хочет создать новое наследственное свойство.
Но тут обнаруживается очень интересный для экспериментатора, для науки (и одновременно очень важный для практики) факт. Мы говорим, что чрезвычайно легко изменить старую наследственность, ликвидировать её. Стоит только, как указывалось, озимому сорту в конце процесса яровизации дать не холод, а тепло, и с наследственностью озимости будет покончено. Но это ещё не значит, что сразу получаются яровые формы. Старую наследственность можно быстро ликвидировать, когда организму не даны те условия, из которых путём ассимиляции и диссимиляции строилось в прошлых поколениях тело организма. А раз даны другие условия и в результате построено другое тело, то нет и тех свойств наследственности, которые были прежде. Старая наследственность как-бы взрывается.
Взамен потребности в холоде у такого организма создаётся склонность к теплу. Именно «склонность», но ещё не потребность. Старая наследственность была крепкой, консервативной. Если нет нужных условий, то организм вследствие свой консервативности ненужных ему условий всё равно не берёт. Новая же ещё молодая наследственность ведет себя в этих случаях иначе. Если в разбираемом конкретном случае не будет нужной температуры, склонность к которой имеется у организма, то последний не будет выжидать. Наследственность организма будет уклоняться в ту сторону, в которую будут клонить его развитие условия внешней среды, имеющиеся в данный момент.
Если к организму с ещё неустойчивой, молодой наследственностью подходить умело, давать ему те условия, к освоению которых у него имеется склонность, то мы увидим тогда то, о чём говорил Дарвин: если условия благоприятствуют развитию данной склонности, она будет развиваться, усиливаться и закрепляться; если условия противостоят, она не будет развиваться.
Старая, крепкая наследственность заставляет организм выжидать, неокрепшая наследственность не обладает таким качеством. Организмы с неокрепшей наследственностью могут развиваться и при тех условиях, к которым у них нет склонности. Ведь у них ещё нет настоящей, крепкой наследственности, закреплённых потребностей. Это, как говорил Мичурин, расшатанная наследственность.
Некоторые учёные, наблюдая в экспериментальной обстановке нежизненность мутаций, пришли к выводу, что вряд ли эволюция идёт путём новообразования. Дело же нередко заключалось в неумении управлять организмом с расшатанной, неустановившейся наследственностью. Между тем такие организмы для селекционной работы представляют большую ценность. Они податливы в изменении своей наследственности, из них путём умелого воспитания можно получать хорошие сорта.
Что получилось, например, в работах по переделке яровой пшеницы в озимую и в опытах по изменению ярового ячменя в озимый?
Оказалось, что озимую пшеницу и озимый ячмень из яровых получать можно. Это первое. Второе—что полученные из яровых озимые формы оказались довольно морозостойкими.
В сортоиспытании в Селекционно-генетическом институте (Одесса) весной 1940 г. было выяснено, что полученная из яровой озимая форма пшеницы более морозостойка, чем любая пшеница, происходящая из украинских степей. Озимый ячмень, полученный из ярового Паллидум 032, хотя и сильно пострадал на полях Селекционно-генетического института от суровой зимовки 1939/40 г., но всё же меньше пострадал, чем стандартные озимые сорта ячменя.
Объясняется это тем, что новые озимые формы пшеницы и ячменя ещё не закрепили своей наследственности и в относительно суровую зиму изменились, подались в сторону большей морозостойкости.
Озимую пшеницу, полученную из яровой, мы в небольшом количестве передали осенью 1940 г. для посева на несколько селекционных станций Сибири. Надеемся, что зимний сибирский холод сдвинет наследственные свойства морозостойкости этой пшеницы ещё дальше. Пшеница станет ещё-более морозостойка, и среди этих форм, мы полагаем, удастся найти те формы, которые нужны для суровых условий зимовки Сибири.
Читать полностью
https://docs.google.com/document/d/1S-f3VxavcOmzJh2cKcz2KIiDT8VlSeTe05E0Ro5B1fQ/edit?usp=sharing
Источник
http://imichurin.narod.ru/lysenko/agrobiology_21.html
|
