За материализм в биологии - Страница 10

Подобные утверждения встречаются постоянно, несмотря на изменения, происходящие в биологической науке.

В первой главе у нас уже шла речь об явлении трансформации. Многие генетики прошли мимо открытия Гриффитца, так как полученные им данные находились в резком противоречии с. теоретическими положениями, господствовавшими в генетике. Это был период похода против «ламаркистских заблуждений» в биологии, объявленного Томасом Морганом. Всякое признание возможности направленных изменений, всякий эксперимент, показывающий такую возможность, объявлялись антинаучными.

Иллюстрацией к сказанному может служить любой старый учебник генетики. В нем обязательно имелись глава или раздел, посвященные вопросу о том, наследуются ли приобретенные признаки. Приводились опыты Каммерера с саламандрами и жабой-повитухой, Броун Секара с перерезкой седалищного нерва у морских свинок, Гюйера и Смита по наследованию дефекта хрусталика у кроликов в результате введения беременным крольчихам сыворотки курицы, иммунизированной белками хрусталика кролика, и др. Перечисленные работы служили иллюстрацией несерьезных, методически ошибочных опытов ламаркистов. Этим одновременно достигались две цели: дискредитировались имена исследователей, пытавшихся экспериментально доказать наследование приобретенных свойств, а вместе с этим опорочивалась и сама идея возможности получения направленных изменений.

На чьей же стороне была истина?

Данные Гюйера и Смита экспериментально опровергались многими исследователями (Huxley, Carr-Saunders, 1924; Finlay, 1924; Ibsen, Bushnell, 1934), о теоретической же их несостоятельности заявляли все представители классической генетики. Но прошло 20 лет, и в опытах Франсуа (Francois, 1941) они были подтверждены. Стертевант (Sturtevant, 1944) в работе, в которой он выдвинул гипотезу о возможности возникновения специфических мутаций под влиянием антител, говоря об опытах Гюйера и Смита, писал: «…я информирован профессором Р. Р. Хайдом, что его опыты, которые он успешно продолжает, дали подтверждающие результаты». Эмерсон (Emerson, 1944) установил, что у культур плесневого гриба Neurospora, обработанных антителами, которые содержатся в сыворотке крови кролика, иммунизированного экстрактами из мицелия (грибницы) гриба, наблюдается большая изменчивость потребностей в питательных веществах по сравнению с необработанными культурами.

Случай с опытами Гюйера и Смита был бы частным эпизодом, если бы за последние 10–15 лет биологическая наука не накопила огромного фактического материала по направленной изменчивости. В свете этих данных приходится говорить не о случайном эпизоде с отдельными непонятыми и недооцененными опытами, а о принципиальной ошибке генетиков-морганистов, ошибке, которую многие из них упорно отстаивают и в наши дни, отрицая возможность получения направленных наследственных изменений.

За последнее время в биологической науке накопился огромный фактический материал по направленной изменчивости у микроорганизмов. Нет возможности осветить даже незначительную часть этих фактов, которые группируются под разными наименованиями: индукция, трансформация, трансдукции, адаптация и т. п. Отметим, что у нас опубликован ряд сводок (Г. Н. Калина, 1949, 1952; С. Н. Муромцев, 1953; П. Е. Визирь, 1957) и сборники «Направленная изменчивость бактерий» и «Адаптация у микроорганизмов», в которых приведен обширный экспериментальный материал. Поэтому ограничимся здесь лишь общей характеристикой и отдельными примерами.

Прежде всего коснемся большой, исключительно многообразной и довольно хорошо изученной группы явлений, связанных со способностью микробной клетки синтезировать не свойственные ей ферменты. Сущность явления сводится к тому, что под влиянием субстрата (индуктора) изменяется обмен в микробной клетке и она начинает образовывать новый фермент, который способен гидролизовать (разлагать) несвойственный ей сахар. Эта вновь приобретенная способность в дальнейшем стойко сохраняется.

В качестве примера можно назвать серию исследований, выполненных в Институте генетики Академии наук СССР К. В. Косиковым (1951, 1952, 1956, 1957). У дрожжей Saccharomyces globosus была экспериментально выработана способность сбраживать несвойственные им сахара: мальтозу и сахарозу, а у S. paradoxus — мальтозу и простые декстрины. Эта способность вырабатывалась при выращивании дрожжей на субстрате, содержащем соответствующие сахара.

Давно уже известно, что кишечная палочка (Вас. coli) при выращивании на среде с лактозой (молочный сахар) становится способной ее гидролизовать, приобретая свойство образовывать фермент — лактазу. Интересные данные были получены Дином и Хиншельвудом (Dean, Hinshelwood, 1954) по адаптации к лактозе неадаптированной культуры Вас. coli mutabile, которую выращивали на синтетической среде, где источником углерода была лактоза. При первых пассажах (пересевах) образовывались мелкие колонии и лишь отдельные достигли нормального размера. После 6—22 пассажей на лактозной среде подавляющее число клеток давало нормальные по размерам колонии. Предварительное выдерживание неадаптированной культуры в жидкой среде с лактозой резко сокращало период приспособления. Возникшее приспособление прочно удерживалось бактериями.

Описаны случаи появления у паратифозной палочки варианта, вырабатывающего фермент рафиназу под влиянием субстрата, содержащего сахар рафинозу; у тифозной палочки таким же путем, т. е. при выращивании на средах, содержащих соответствующие сахара, получены формы, вырабатывающие ферменты лактазу, сахаразу, рамназу.