Страница:
Научная деятельность С. С. Четверикова сразу началась с принципиальных открытий. Еще будучи студентом, в 1903 году он, наблюдая за развитием популяций бабочек, сформулировал понятие о "волнах жизни", показав неравномерность размножения популяций во времени. С 1903 по 1906 год Сергей Сергеевич опубликовал пять работ. В 1906 году его идеи о "волнах жизни" были опубликованы.
1 марта 1914 года при открытии Московского энтомологического общества, одним из основателей которого был С. С. Четвериков, он выступил с докладом "Основной фактор эволюции". Эта работа была переведена, и один из всемирных конгрессов энтомологов вместо президентской речи открылся статьей С. С. Четверикова, прочтенной президентом конгресса.
Однако все эти работы были только прелюдией к исторической деятельности С. С. Четверикова как генетика и эволюциониста. Важнейший этап в его жизни начался в Институте экспериментальной биологии и в Московском университете. Здесь в 20-е годы он сделал фундаментальные открытия, оставившие глубокий след в истории мировой науки.
В 1926 году С. С. Четвериков написал свою уже упоминавшуюся мной статью и провел первый экспериментальный анализ генетики популяций дрозофилы. Эти исследования он доложил в 1927 году на Международном генетическом конгрессе в Берлине. Его доклад "Об одной проблеме эволюции и ее экспериментальном решении" был одним из важнейших событий этого мирового форума генетиков. Советская делегация на конгрессе в Берлине была представлена Н. И. Вавиловым, С. С. Четвериковым, А. С. Серебровским и Г. Д. Карпеченко.
Для характеристики взаимоотношений С. С. Четверикова с его учениками расскажу такой случай, который произошел во время экзамена. Я с величайшим интересом прочел и много раз перечитывал статью своего учителя "Некоторые моменты эволюции с точки зрения современной генетики". Одно ее место, где рассматривается вопрос о роли изоляции, вызвало у меня чувство неудовлетворенности. Вопрос явно не решался с позиций теории Четверикова. А на экзамене по биометрии он как раз задал мне среди других и этот вопрос. Экзамен превратился в научный диспут. Сергей Сергеевич вначале спорил, затем стал внимательно слушать, а под конец сказал: "Не уверен, Дубинин, что вы правы, однако, пожалуй, здесь что-то есть. Займитесь этим вопросом". За мотивированное научное несогласие с ним он поставил мне отличную оценку. В 1931 году появилась моя статья "Генетико-автоматические процессы и их значение для механизма органической эволюции", в которой был изложен новый подход к пониманию генетических явлений при изоляции. Основы этого подхода были заложены в споре с моим учителем на экзамене в 1927 году.
В другом случае разговор на теоретические темы с С. С. Четвериковым окончился не так счастливо. Летом 1927 года он приехал к нам на Звенигородскую станцию во время летней студенческой практики. Встретившись в лесу, мы разговорились с ним, и я сказал ему, что сейчас меня мучит вопрос о природе доминантности. Сергей Сергеевич удобно уселся на высокий березовый пень и, покачивая в руке веточку клена, внимательно слушал. Я пытался изложить ту мысль, что доминантность - это, по-видимому, не свойство гена как такового, она определяется особенностями той генотипической среды, в которой проявляется мутация. Сами особенности генотипической среды создаются под влиянием отбора. По-моему, горячо заявил я, мутации, если они действительно новые, должны быть доминантными, а затем уже отбор, изменяя гены, тем самым изменяет и генотипическую среду и характер проявления мутаций.
Сергей Сергеевич слушал меня не прерывая. Мои ссылки на учение о генотипической среде, обоснованное им в знаменитой статье 1926 года, его не подкупили. Он сурово высказал мне свое мнение. "Я должен отметить, - сказал Сергей Сергеевич, - что замечаю у вас, Дубинин, склонность к беспочвенному теоретизированию. Ваша задача - начать экспериментальную работу и вначале глубоко овладеть предметом, а уж затем, если бог даст, принимайтесь за теории".
Я бросил свои размышления о природе доминантности, а жаль! Через два года англичанин Р. Фишер выступил со своей знаменитой теорией эволюции доминантности. В основах этой теории я узнал мой лепет перед суровым учителем, за который он так безжалостно отчитал меня в тени белых, летних, торжествующих берез.
В наши дни вопросы управления процессами естественной эволюции в биосфере Земли занимают одно из первых мест среди проблем науки и практики современного естествознания. В течение многих миллионов лет эволюция жизни на Земле от простейших до сложных современных организмов протекала под действием естественных законов природы. Появление на Земле человека означало переломный момент в истории нашей планеты. На определенной ступени развития он стал вмешиваться в процессы естественной эволюции. В результате человеческой деятельности условия жизни животных, растений, микроорганизмов и вирусов во многом изменены. Теперь же, в эпоху общего технического прогресса, химизации и широкого внедрения атомной энергии, жизнь на Земле столкнулась с действием новых факторов, имеющих глобальный характер.
Возьмем в качестве примера взаимоотношения лесов и человека. Лес это могущественная стихия, долго живущая своей сложной, независимой от человека жизнью. Человек использует лес как одну из главных производительных сил природы. Это использование приняло такие формы, что сейчас мы начинаем испытывать острую заботу о будущем леса, при этом не только о сохранении, но и о повышении его планетарной деятельности. Творческое вмешательство в жизнь леса, на базе общего учения о лесе, должно быть основано на использовании союза генетики и селекции.
Нас окружает грандиозный мир вирусов, бактерий, микроорганизмов, насекомых, грибов и т. д. В нем идут стихийные процессы, из которых многие направлены против человека и против его деятельности. Вспышки гриппа связаны с появлением новых вирулентных форм вирусов. Создание сортов растений, наследственно устойчивых к разным заболеваниям, вызывает эволюцию возбудителей этих болезней, которые поражают сорта, бывшие ранее устойчивыми к старым расам. Эпоха пассивной защиты проходит. Задача состоит в развитии контроля над всеми этими явлениями. Впереди стоят грандиозные задачи контроля над жизнью в мировых океанах. Загрязнение среды угрожает наследственности самого человека.
Задача эволюционной генетики состоит в том, чтобы раскрыть генетические основы процессов эволюции и затем научиться управлять их течением. По словам Н. И. Вавилова, "селекция - это эволюция, управляемая человеком". И очевидна кардинальная роль генетики популяций для новых, современных методов селекции растений и животных. Генетика популяций важнейшее направление в современной синтетической биологии, развитие которого призвано сделать человека подлинным властелином жизни. Будущее человечества связано с решением этой задачи. Эволюция жизни на нашей планете из процесса, подчинявшегося лишь законам наследственности, изменчивости и естественного отбора, должна превратиться в новую грандиозную сферу сознательной деятельности человека. И у истоков этого выдающегося современного направления науки и практики лежат труды замечательного советского исследователя Сергея Сергеевича Четверикова.
...В 1935 году С. С. Четвериков был избран на должность заведующего кафедрой генетики Горьковского университета, и весь остаток его жизни оказался связан с городом Горьким и с его университетом. В Горьком С. С. Четвериков читал свои изумительные лекции по генетике. Он провел математический анализ последствий от применения родственного разведения. Оставил наброски по построению системы организмов. Я думаю, что его последняя работа, которая отличается исключительной глубиной, пока еще не в полной мере оценена и ее идеям предстоит большое будущее.
2 июля 1959 года 79 лет от роду Сергей Сергеевич Четвериков скончался и похоронен в Горьком.
В мае 1969 года в Горьковском государственном университете состоялось первое заседание учрежденных Академией наук СССР Четвериковских чтений. Честь первого выступления была предоставлена мне, и я в Горьком перед обширной аудиторией выступал с речью "Современные проблемы эволюционной генетики". Теперь эти чтения будут регулярно проходить на совместных заседаниях Института общей генетики АН СССР и Горьковского государственного университета.
В 1927 году, когда я еще был студентом на предпоследнем курсе университета и в основном закончил опыты по дипломной работе у С. С. Четверикова, мне пришлось перейти к Александру Сергеевичу Серебровскому, который читал нам в университете курс генетики животных. В это время А. С. Серебровский заведовал кафедрой генетики Московского зоотехнического института и нуждался в кадрах генетиков. Четвериков обратил его внимание на меня и рекомендовал взять на кафедру. Через некоторое время Сергей Сергеевич позвал меня в профессорский отсек на большом практикуме и там, среди книжных шкафов, где горела зеленая лампа на круглом столе, сказал, что советует мне поступить ассистентом к А. С. Серебровскому.
А. С. Серебровский зачислил меня ассистентом кафедры, и я стал его помощником по курсу генетики. Очень скоро он во всем стал доверять мне. Бывало, подойдет и говорит: "Николай Петрович, дел у меня завтра много, прочитайте за меня очередную лекцию по курсу". Вначале мое появление на кафедре, из-за моей слишком очевидной молодости, вызвало сенсацию, затем все встало на свои места.
В 1927 году А. С. Серебровскому было 35 лет. Он родился 18 февраля 1892 года в семье архитектора в Туле. В свое время, еще будучи студентом МГУ, который окончил в 1914 году, Серебровский начал работать в лаборатории Н. К. Кольцова его учеником, а затем в институте - с 1921 по 1927 год - ассистентом.
Еще во время учебы в университете А. С. Серебровский женился. Его жена, Р. И. Серебровская, также будучи генетиком, на протяжении всей его жизни была ему верным помощником и другом. К 1927 году А. С. Серебровский отошел от школы Н. К. Кольцова, окончательно став на самостоятельную дорогу. Несколько лет он работал заведующим кафедрой в Московском зоотехническом институте.
В 1930 году после ухода С. С. Четверикова из МГУ А. С. Серебровский организовал кафедру генетики и стал ее заведующим. В 1931 году при его участии создается сектор генетики и селекции во Всесоюзном институте животноводства. В 1935 году он и Н. К. Кольцов были избраны академиками ВАСХНИЛ. С 1929 по 1932 год А. С. Серебровский заведовал лабораторией генетики в Институте имени К. А. Тимирязева. Я попал в помощники к А. С. Серебровскому в начале его научной и организаторской деятельности. Мне с ним пришлось проработать бок о бок в течение четырех лет, с 1927 по 1931-й.
А. С. Серебровский много сделал для развития генетики. Ряд работ он посвятил теории гена, генетике популяций, общим проблемам генетики и селекции. Ему принадлежит иного начинаний по связи генетики и животноводства. Он выполнил замечательные работы по генетике кур и по теории селекции. Наши с ним интересы перекликались в вопросах теоретической генетики. Александр Сергеевич имел талантливую, смелую голову, однако часто случалось, что он терял чувство меры. Эта смелость была источником и его продвижений вперед, и его ошибок.
Главной теоретической идеей о природе гена А. С. Серебровский считал теорию присутствия-отсутствия. Эта теория в 1905 году была предложена знаменитым генетиком Англии Бэтсоном, у которого в начале века проходил свою заграничную учебу Н. И. Вавилов. Бэтсон отрицательно относился к хромосомной теории наследственности и создал формальную, но вместе с тем далеко идущую гипотезу о природе мутаций. На некоторое время эта гипотеза завладела умами генетиков.
Отказываясь от попыток понять, что же происходит в гене при мутациях, Бэтсон полагал, что реальной изменчивости генов не существует, что происходят только выпадения генов (отсутствие) из ранее более сложных генотипов (присутствие). Этот взгляд повел Бэтсона к совершенно идеалистической теории эволюции, которую он противопоставил дарвинизму. Бэтсон полагал, что у первичных организмов имелся сложнейший генотип, в котором присутствовали все гены будущих органических форм. Однако в этом наборе были и такие, которые тормозили проявление многих других генов. Затем прошли мутации, гены-подавители выпали, и стало проявляться все больше и больше тех видов, вплоть до человека, генотипы которых, как в шкатулке, существовали в генотипе исходных, внешне примитивных амебовидных клеток.
Идеи Бэтсона встретили самую резкую критику со стороны представителей хромосомной теории наследственности, и в первую очередь со стороны Т. X. Моргана. Н. И. Вавилов, всегда с большим уважением говоривший о Бэтсоне, никогда не разделял его ошибочных взглядов на мутации и на эволюцию.
А. С. Серебровский чрезвычайно увлекся идеями Бэтсона и стал самым завзятым бэтсонианцем в мировой литературе. Он поставил своей задачей совместить хромосомную теорию с идеями Бэтсона. Ему казалось, что таким путем можно построить новую и даже якобы диалектически обоснованную генетическую теорию, поскольку, мол, присутствие есть противоположность отсутствия. Исходя из этих взглядов, он полагал, что мутации во всех случаях есть реальное выпадение из хромосом определенного микроучастка. Очевидно, что в таких случаях хромосомы должны физически укорачиваться. Применяя особые методы, Серебровский сделал безуспешную попытку измерить величину этого укорочения, полагая таким путем добраться до установления размеров гена. Но эти взгляды не были поддержаны ни у нас, ни за рубежом. Между мной и Серебровским возникли расхождения во взглядах по коренным вопросам теории гена и генетики человека, затем эти расхождения переросли в серьезные разногласия.
А. С. Серебровский увлекался русификацией названий мутаций у дрозофилы и у курицы. Летальные гены, то есть те мутации, которые, проявляясь у особи, ведут ее к смерти, он называл "лиходеями", а ряд мутаций у дрозофилы предложил называть терминами "гужи", "пузыри", "тьма" и т. д. Ряд работ Серебровский посвятил изучению географического распространения генов в популяциях, обосновав ими очень интересное направление в генетике популяций, которое назвал геногеографией.
А. С. Серебровский принадлежал к школе автогенетиков, которые считали, что внешние условия не вызывают изменений наследственности, поэтому, когда в 1927 году появилась работа Г. Г. Меллера о получении мутаций у дрозофилы под действием рентгеновских лучей, был совершенно потрясен. Он напечатал в газете об открытии Меллера статью под названием "Четыре страницы, которые потрясли мир". Но и это не изменило его воззрений на сущность мутаций, он оставался убежденным сторонником теории присутствия-отсутствия, а возникновение естественных мутаций объяснял только внутренними причинами.
Мне пришлось участвовать в работе под руководством A. С. Серебровского по получению мутаций у дрозофилы с помощью рентгеновских лучей. Мы повторяли и развивали работу Г. Г. Меллера. Это время вспоминается как веселое, светлое. Сам Александр Сергеевич и его сотрудники - B. Е. Альтшулер, В. Н. Слепков, И. И. Агол и я - были очень молоды. Мы понимали, что под действием рентгеновских лучей возникает масса мутаций, надо только хорошенько разбираться в материале.
В дискуссиях, которые разгорелись в борьбе за хромосомную теорию наследственности, А. С. Серебровский занимал решительную, бескомпромиссную линию. Он был одним из главных докладчиков на ряде последовавших в 30-годы дискуссиях по генетике.
К сожалению, в вопросах генетики человека А. С. Серебровский оказался на порочных позициях евгеники и дошел при этом до крайних выводов. В 1929 году он писал, что "разрешением вопроса об организации отбора у человека будет распространение получения зачатия от искусственного осеменения рекомендованной спермой, а вовсе не обязательно от "любимого мужчины""5. Серебровский полагал, что это будет способствовать социалистическому строительству. Улучшая таким образом породу людей, по его мнению, "наверно, пятилетку можно было бы выполнить в 2,5 года".
Легко себе представить, какую волну общественного осуждения вызвали эти заявления, не считающиеся с личностью человека и институтом семьи. Серебровский связал генетику с социально реакционными извращениями. Евгенические увлечения толкали его на сближение по этим вопросам с Н. К. Кольцовым и Ю. А. Филипченко.
В 1930 году А. С. Серебровский вступил в кандидаты Коммунистической партии, но так и не был принят в ее члены. Он избирался депутатом Моссовета. Воспитал много учеников, среди которых известными учеными стали Л. В. Ферри, Б. Н. Сидоров, Н. И. Шапиро, Б. Н. Васин, Я. Л. Глембоцкий, О. А. Иванова, В. Е. Альтшулер и другие.
Вспоминая прошлое, первые годы моего вхождения в науку, я вижу, как Александр Сергеевич Серебровский всегда сам сидел за бинокулярной лупой и рассматривал дрозофил, его личный пример увлекал товарищей по работе. Он всех погружал в атмосферу творчества. Это были светлые дни, дни первых открытий в науке. Они ничем не омрачались. Трудности были еще впереди.
Глава 5
ПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЯ
В лаборатории на Смоленском бульваре.- Пополнение из Института красной профессуры.- Искусственное получение мутаций.- Ген также неисчерпаем, как атом.- В Научно-исследовательском институте имени К. А. Тимирязева.- Разногласия.
Итак, еще до окончания МГУ я прочно обосновался на кафедре генетики Зоотехнического института на Смоленском бульваре. Эта кафедра имела две комнаты. Одна представляла собой лабораторию, в другой проводились практикумы, семинары, а иногда и лекции для студентов.
Как-то А. С. Серебровский познакомил меня с Софьей Яковлевной Бессмертной, которая страстно мечтала стать генетиком. Мы подружились. Через некоторое время Софья Яковлевна оказала мне большую помощь. Она вышла замуж и переехала на квартиру мужа. Зная, что я живу в общежитии и не имею никаких жилищных перспектив после окончания университета, эта добрая женщина предложила мне подать в Моссовет просьбу о заселении ее комнаты на Садово-Самотечной, 7, на шестом этаже. Зоотехнический институт поддержал мое ходатайство в Моссовет. Учитывая согласие квартиросъемщиков, Моссовет выдал мне ордер на эту комнату. Я переехал на Самотеку и прожил там вплоть до 1949 года.
Наряду с научными семинарами Николая Константиновича Кольцова студенты МГУ посещали очень интересные семинары профессора Михаила Михайловича Завадовского, который был не только профессором университета, но и директором Зоологического сада. К назначенному для семинарского занятия времени, обычно вечерами, мы проходили по пустому Зоосаду к лабораторному дому. Не обходилось и без шалостей на этой пустынной дороге. Однажды мы так дурачились, что я с разбегу ударился об угол железной решетки. Боль была адская, и я до сих пор ношу на ноге шрам память об этом посещении семинара.
Работы М. М. Завадовского по переделке пола у птиц с помощью пересадки половых желез являлись одной из наиболее впечатляющих страниц в развитии экспериментальных методов в нашей биологии. Вокруг этого большого ученого сплотилась группа способной молодежи, которая составила ядро его лаборатории, занявшей видное место в нашей науке. Среди его молодых помощников выделялись Н. А. Ильин, Б. П. Токин, Л. Я. Бляхер, Б. А. Кудряшов, М. С. Мицкевич, Я. М. Кабак, М. А. Воронцова, Л. Д. Лиознер и другие. Все они впоследствии стали видными деятелями науки.
Михаил Михайлович Завадовский, очень большой, массивный, в толстых очках, уверенный лектор и очень дружелюбный наставник студентов, был одним из самых любимых наших учителей. В годы дискуссий он вел себя бесстрашно и заслужил огромное уважение. В 1935 году Михаил Михайлович попросил у меня статью в издаваемые им труды по динамике развития. Эта просьба толкнула меня к написанию работы под названием "Дискретность и непрерывность в наследственном веществе", которая для меня оказалась одной из принципиально важных статей.
В лаборатории М. М. Завадовского я познакомился с его молоденькой сотрудницей Екатериной Сергеевной Моисеенко, миловидной, очень строгой девушкой. Вся она была в работе, все ее существо подчинялось страстному желанию помогать ученым, в которых она видела замечательных людей. Это страстное желание сопровождало Екатерину Сергеевну всю ее жизнь. Она являлась бескорыстным и беспримерным помощником М. М. Завадовского, а затем Н. К. Кольцова, которые очень высоко ценили ее как работника и человека. Вся черновая работа по изданию "Биологического журнала" ложилась на плечи Е. С. Моисеенко. Она очень много помогала также Б. П. Токину, М. С. Мицкевичу и другим ученым. Екатерина Сергеевна отлично знала европейские языки и переводила много наших работ для печатания за границей. Так получилось, что она перевела мои первые работы по делимости гена, и в ее переводах в 1930 - 1933 годах они были напечатаны в английских журналах. Меня поразила добросовестность, исключительная пунктуальность, беспощадная требовательность и к себе и к автору, одухотворенность ее работы. С тех пор Катенька Моисеенко стала моим лучшим помощником.
Если бы не совершенно жертвенное отношение к работе по оказанию помощи ученым, Е. С. Моисеенко могла бы внести немалый личный вклад в нашу науку. Екатерина Сергеевна окончила художественный факультет Педагогического института и была близка с выдающимися деятелями нашей культуры Н. А. Обуховой, В. В. Софроницким и П. Д. Кориным. Она обладала кипучим характером и в этом отношении очень походила на своего прославленного прадеда. Бесстрашие, категоричность суждений, моральная прямота, нравственно-одухотворенная непокладистость - все это как бы перешло к ней от знаменитого партизана Отечественной войны 1812 года поэта Дениса Давыдова. Наверное, он был очень похож на свою правнучку Екатерину Моисеенко. Наверно, так же горел в его глазах огонь любви к друзьям и так же пылали они презрением и ненавистью к врагам.
В 1970 году Е. С. Моисеенко умерла.
На кафедре генетики Московского зоотехнического института вначале я был единственным сотрудником. Проводил занятия со студентами, но мои мысли постоянно фиксировались на том, с чего же начинать исследования по генетике. Читая литературу, я интересовался ролью игрек-хромосомы у дрозофилы. Эта хромосома свойственна только самцам дрозофилы, которые имеют одну икс- и вторую игрек- половые хромосомы. Самки дрозофилы имеют две икс-хромосомы. В некоторых же случаях к самке можно ввести игрек-хромосому и даже накопить их в известном количестве как у самок, так и у самцов. Мне хотелось исследовать, какое значение будут иметь эти лишние игрек-хромосомы. Нужные линии дрозофилы на кафедре были, и я начал проводить опыты.
Как-то на большом практикуме в МГУ Г. И. Роскин спросил меня, делаю ли я что по науке. Я рассказал ему о своих планах, и он отнесся к ним с уважением.
Однажды поздно вечером в лабораторию пришел А. С. Серебровский. Видя, что я вожусь с пробирками, он стал расспрашивать, что я делаю и почему так часто задерживаюсь по вечерам. Я рассказал ему о своих замыслах в части игрек-хромосомы.
- Это хорошо, - ответил А. С. Серебровский, - однако, погодите, знаете ли вы в совершенстве методику Меллера, хотите ли вы провести вместе со мною опыты по вызыванию мутаций, повторить тот знаменитый эксперимент Меллера, который потряс весь мир?
Я отвечал, что готов принять участие в этой работе с величайшим желанием. Методику Меллера я знал назубок. Вытащив лист бумаги, набросал схему опыта. А. С. Серебровский внимательно, придирчиво все просмотрел и сказал: "Правильно, будет точно по Меллеру, и никто к нам в методическом плане не придерется".
Александр Сергеевич загорелся. Он уже рвался душой к этому опыту, его глаза сияли. "Николай Петрович, - говорил он, - вот, посмотрите, мы найдем много интересных вещей в этих опытах, думаю, что кое в чем мы переплюнем и самого Меллера".
Я стал готовить материал для эксперимента и с нетерпением ждал сигнала от А. С. Серебровского, который договаривался с физиками об облучении самцов дрозофилы рентгеновскими лучами.
Опыты по искусственному вызыванию мутаций не могли ограничиться только работами Надсона - Филиппова и Меллера. Им суждено было превратиться в целое научное движение, которое собрало много новых научных фактов и затронуло коренные философские вопросы биологии.
Дело в том, что в течение первой половины 20-х годов в генетике очень широко распространилось мнение о том, что внешние условия не могут изменять наследственности. Это течение, называемое автогенезом, сильно поссорило в те годы генетиков с философами-марксистами. В 1926 году А. С. Серебровский в докладе на- заседании секции естественных и точных наук Коммунистической академии, которое проходило под председательством Отто Юльевича Шмидта, сказал, что генетика не обладает способами воздействия на мутационный процесс и считает, что пока это невозможно. С. С. Четвериков часто сравнивал появление естественных мутаций с картиной самопроизвольного распада атомов радия, на течение которого нельзя повлиять внешними факторами. Ф. Г. Добжанский, работавший в те годы в лаборатории Ленинградского университета у Ю. А. Филипченко, писал: "Прямое воздействие внешних условий, по-видимому, не может быть причиной появления мутаций. Причина изменения генов мутаций нам в настоящее время не известна".
1 марта 1914 года при открытии Московского энтомологического общества, одним из основателей которого был С. С. Четвериков, он выступил с докладом "Основной фактор эволюции". Эта работа была переведена, и один из всемирных конгрессов энтомологов вместо президентской речи открылся статьей С. С. Четверикова, прочтенной президентом конгресса.
Однако все эти работы были только прелюдией к исторической деятельности С. С. Четверикова как генетика и эволюциониста. Важнейший этап в его жизни начался в Институте экспериментальной биологии и в Московском университете. Здесь в 20-е годы он сделал фундаментальные открытия, оставившие глубокий след в истории мировой науки.
В 1926 году С. С. Четвериков написал свою уже упоминавшуюся мной статью и провел первый экспериментальный анализ генетики популяций дрозофилы. Эти исследования он доложил в 1927 году на Международном генетическом конгрессе в Берлине. Его доклад "Об одной проблеме эволюции и ее экспериментальном решении" был одним из важнейших событий этого мирового форума генетиков. Советская делегация на конгрессе в Берлине была представлена Н. И. Вавиловым, С. С. Четвериковым, А. С. Серебровским и Г. Д. Карпеченко.
Для характеристики взаимоотношений С. С. Четверикова с его учениками расскажу такой случай, который произошел во время экзамена. Я с величайшим интересом прочел и много раз перечитывал статью своего учителя "Некоторые моменты эволюции с точки зрения современной генетики". Одно ее место, где рассматривается вопрос о роли изоляции, вызвало у меня чувство неудовлетворенности. Вопрос явно не решался с позиций теории Четверикова. А на экзамене по биометрии он как раз задал мне среди других и этот вопрос. Экзамен превратился в научный диспут. Сергей Сергеевич вначале спорил, затем стал внимательно слушать, а под конец сказал: "Не уверен, Дубинин, что вы правы, однако, пожалуй, здесь что-то есть. Займитесь этим вопросом". За мотивированное научное несогласие с ним он поставил мне отличную оценку. В 1931 году появилась моя статья "Генетико-автоматические процессы и их значение для механизма органической эволюции", в которой был изложен новый подход к пониманию генетических явлений при изоляции. Основы этого подхода были заложены в споре с моим учителем на экзамене в 1927 году.
В другом случае разговор на теоретические темы с С. С. Четвериковым окончился не так счастливо. Летом 1927 года он приехал к нам на Звенигородскую станцию во время летней студенческой практики. Встретившись в лесу, мы разговорились с ним, и я сказал ему, что сейчас меня мучит вопрос о природе доминантности. Сергей Сергеевич удобно уселся на высокий березовый пень и, покачивая в руке веточку клена, внимательно слушал. Я пытался изложить ту мысль, что доминантность - это, по-видимому, не свойство гена как такового, она определяется особенностями той генотипической среды, в которой проявляется мутация. Сами особенности генотипической среды создаются под влиянием отбора. По-моему, горячо заявил я, мутации, если они действительно новые, должны быть доминантными, а затем уже отбор, изменяя гены, тем самым изменяет и генотипическую среду и характер проявления мутаций.
Сергей Сергеевич слушал меня не прерывая. Мои ссылки на учение о генотипической среде, обоснованное им в знаменитой статье 1926 года, его не подкупили. Он сурово высказал мне свое мнение. "Я должен отметить, - сказал Сергей Сергеевич, - что замечаю у вас, Дубинин, склонность к беспочвенному теоретизированию. Ваша задача - начать экспериментальную работу и вначале глубоко овладеть предметом, а уж затем, если бог даст, принимайтесь за теории".
Я бросил свои размышления о природе доминантности, а жаль! Через два года англичанин Р. Фишер выступил со своей знаменитой теорией эволюции доминантности. В основах этой теории я узнал мой лепет перед суровым учителем, за который он так безжалостно отчитал меня в тени белых, летних, торжествующих берез.
В наши дни вопросы управления процессами естественной эволюции в биосфере Земли занимают одно из первых мест среди проблем науки и практики современного естествознания. В течение многих миллионов лет эволюция жизни на Земле от простейших до сложных современных организмов протекала под действием естественных законов природы. Появление на Земле человека означало переломный момент в истории нашей планеты. На определенной ступени развития он стал вмешиваться в процессы естественной эволюции. В результате человеческой деятельности условия жизни животных, растений, микроорганизмов и вирусов во многом изменены. Теперь же, в эпоху общего технического прогресса, химизации и широкого внедрения атомной энергии, жизнь на Земле столкнулась с действием новых факторов, имеющих глобальный характер.
Возьмем в качестве примера взаимоотношения лесов и человека. Лес это могущественная стихия, долго живущая своей сложной, независимой от человека жизнью. Человек использует лес как одну из главных производительных сил природы. Это использование приняло такие формы, что сейчас мы начинаем испытывать острую заботу о будущем леса, при этом не только о сохранении, но и о повышении его планетарной деятельности. Творческое вмешательство в жизнь леса, на базе общего учения о лесе, должно быть основано на использовании союза генетики и селекции.
Нас окружает грандиозный мир вирусов, бактерий, микроорганизмов, насекомых, грибов и т. д. В нем идут стихийные процессы, из которых многие направлены против человека и против его деятельности. Вспышки гриппа связаны с появлением новых вирулентных форм вирусов. Создание сортов растений, наследственно устойчивых к разным заболеваниям, вызывает эволюцию возбудителей этих болезней, которые поражают сорта, бывшие ранее устойчивыми к старым расам. Эпоха пассивной защиты проходит. Задача состоит в развитии контроля над всеми этими явлениями. Впереди стоят грандиозные задачи контроля над жизнью в мировых океанах. Загрязнение среды угрожает наследственности самого человека.
Задача эволюционной генетики состоит в том, чтобы раскрыть генетические основы процессов эволюции и затем научиться управлять их течением. По словам Н. И. Вавилова, "селекция - это эволюция, управляемая человеком". И очевидна кардинальная роль генетики популяций для новых, современных методов селекции растений и животных. Генетика популяций важнейшее направление в современной синтетической биологии, развитие которого призвано сделать человека подлинным властелином жизни. Будущее человечества связано с решением этой задачи. Эволюция жизни на нашей планете из процесса, подчинявшегося лишь законам наследственности, изменчивости и естественного отбора, должна превратиться в новую грандиозную сферу сознательной деятельности человека. И у истоков этого выдающегося современного направления науки и практики лежат труды замечательного советского исследователя Сергея Сергеевича Четверикова.
...В 1935 году С. С. Четвериков был избран на должность заведующего кафедрой генетики Горьковского университета, и весь остаток его жизни оказался связан с городом Горьким и с его университетом. В Горьком С. С. Четвериков читал свои изумительные лекции по генетике. Он провел математический анализ последствий от применения родственного разведения. Оставил наброски по построению системы организмов. Я думаю, что его последняя работа, которая отличается исключительной глубиной, пока еще не в полной мере оценена и ее идеям предстоит большое будущее.
2 июля 1959 года 79 лет от роду Сергей Сергеевич Четвериков скончался и похоронен в Горьком.
В мае 1969 года в Горьковском государственном университете состоялось первое заседание учрежденных Академией наук СССР Четвериковских чтений. Честь первого выступления была предоставлена мне, и я в Горьком перед обширной аудиторией выступал с речью "Современные проблемы эволюционной генетики". Теперь эти чтения будут регулярно проходить на совместных заседаниях Института общей генетики АН СССР и Горьковского государственного университета.
В 1927 году, когда я еще был студентом на предпоследнем курсе университета и в основном закончил опыты по дипломной работе у С. С. Четверикова, мне пришлось перейти к Александру Сергеевичу Серебровскому, который читал нам в университете курс генетики животных. В это время А. С. Серебровский заведовал кафедрой генетики Московского зоотехнического института и нуждался в кадрах генетиков. Четвериков обратил его внимание на меня и рекомендовал взять на кафедру. Через некоторое время Сергей Сергеевич позвал меня в профессорский отсек на большом практикуме и там, среди книжных шкафов, где горела зеленая лампа на круглом столе, сказал, что советует мне поступить ассистентом к А. С. Серебровскому.
А. С. Серебровский зачислил меня ассистентом кафедры, и я стал его помощником по курсу генетики. Очень скоро он во всем стал доверять мне. Бывало, подойдет и говорит: "Николай Петрович, дел у меня завтра много, прочитайте за меня очередную лекцию по курсу". Вначале мое появление на кафедре, из-за моей слишком очевидной молодости, вызвало сенсацию, затем все встало на свои места.
В 1927 году А. С. Серебровскому было 35 лет. Он родился 18 февраля 1892 года в семье архитектора в Туле. В свое время, еще будучи студентом МГУ, который окончил в 1914 году, Серебровский начал работать в лаборатории Н. К. Кольцова его учеником, а затем в институте - с 1921 по 1927 год - ассистентом.
Еще во время учебы в университете А. С. Серебровский женился. Его жена, Р. И. Серебровская, также будучи генетиком, на протяжении всей его жизни была ему верным помощником и другом. К 1927 году А. С. Серебровский отошел от школы Н. К. Кольцова, окончательно став на самостоятельную дорогу. Несколько лет он работал заведующим кафедрой в Московском зоотехническом институте.
В 1930 году после ухода С. С. Четверикова из МГУ А. С. Серебровский организовал кафедру генетики и стал ее заведующим. В 1931 году при его участии создается сектор генетики и селекции во Всесоюзном институте животноводства. В 1935 году он и Н. К. Кольцов были избраны академиками ВАСХНИЛ. С 1929 по 1932 год А. С. Серебровский заведовал лабораторией генетики в Институте имени К. А. Тимирязева. Я попал в помощники к А. С. Серебровскому в начале его научной и организаторской деятельности. Мне с ним пришлось проработать бок о бок в течение четырех лет, с 1927 по 1931-й.
А. С. Серебровский много сделал для развития генетики. Ряд работ он посвятил теории гена, генетике популяций, общим проблемам генетики и селекции. Ему принадлежит иного начинаний по связи генетики и животноводства. Он выполнил замечательные работы по генетике кур и по теории селекции. Наши с ним интересы перекликались в вопросах теоретической генетики. Александр Сергеевич имел талантливую, смелую голову, однако часто случалось, что он терял чувство меры. Эта смелость была источником и его продвижений вперед, и его ошибок.
Главной теоретической идеей о природе гена А. С. Серебровский считал теорию присутствия-отсутствия. Эта теория в 1905 году была предложена знаменитым генетиком Англии Бэтсоном, у которого в начале века проходил свою заграничную учебу Н. И. Вавилов. Бэтсон отрицательно относился к хромосомной теории наследственности и создал формальную, но вместе с тем далеко идущую гипотезу о природе мутаций. На некоторое время эта гипотеза завладела умами генетиков.
Отказываясь от попыток понять, что же происходит в гене при мутациях, Бэтсон полагал, что реальной изменчивости генов не существует, что происходят только выпадения генов (отсутствие) из ранее более сложных генотипов (присутствие). Этот взгляд повел Бэтсона к совершенно идеалистической теории эволюции, которую он противопоставил дарвинизму. Бэтсон полагал, что у первичных организмов имелся сложнейший генотип, в котором присутствовали все гены будущих органических форм. Однако в этом наборе были и такие, которые тормозили проявление многих других генов. Затем прошли мутации, гены-подавители выпали, и стало проявляться все больше и больше тех видов, вплоть до человека, генотипы которых, как в шкатулке, существовали в генотипе исходных, внешне примитивных амебовидных клеток.
Идеи Бэтсона встретили самую резкую критику со стороны представителей хромосомной теории наследственности, и в первую очередь со стороны Т. X. Моргана. Н. И. Вавилов, всегда с большим уважением говоривший о Бэтсоне, никогда не разделял его ошибочных взглядов на мутации и на эволюцию.
А. С. Серебровский чрезвычайно увлекся идеями Бэтсона и стал самым завзятым бэтсонианцем в мировой литературе. Он поставил своей задачей совместить хромосомную теорию с идеями Бэтсона. Ему казалось, что таким путем можно построить новую и даже якобы диалектически обоснованную генетическую теорию, поскольку, мол, присутствие есть противоположность отсутствия. Исходя из этих взглядов, он полагал, что мутации во всех случаях есть реальное выпадение из хромосом определенного микроучастка. Очевидно, что в таких случаях хромосомы должны физически укорачиваться. Применяя особые методы, Серебровский сделал безуспешную попытку измерить величину этого укорочения, полагая таким путем добраться до установления размеров гена. Но эти взгляды не были поддержаны ни у нас, ни за рубежом. Между мной и Серебровским возникли расхождения во взглядах по коренным вопросам теории гена и генетики человека, затем эти расхождения переросли в серьезные разногласия.
А. С. Серебровский увлекался русификацией названий мутаций у дрозофилы и у курицы. Летальные гены, то есть те мутации, которые, проявляясь у особи, ведут ее к смерти, он называл "лиходеями", а ряд мутаций у дрозофилы предложил называть терминами "гужи", "пузыри", "тьма" и т. д. Ряд работ Серебровский посвятил изучению географического распространения генов в популяциях, обосновав ими очень интересное направление в генетике популяций, которое назвал геногеографией.
А. С. Серебровский принадлежал к школе автогенетиков, которые считали, что внешние условия не вызывают изменений наследственности, поэтому, когда в 1927 году появилась работа Г. Г. Меллера о получении мутаций у дрозофилы под действием рентгеновских лучей, был совершенно потрясен. Он напечатал в газете об открытии Меллера статью под названием "Четыре страницы, которые потрясли мир". Но и это не изменило его воззрений на сущность мутаций, он оставался убежденным сторонником теории присутствия-отсутствия, а возникновение естественных мутаций объяснял только внутренними причинами.
Мне пришлось участвовать в работе под руководством A. С. Серебровского по получению мутаций у дрозофилы с помощью рентгеновских лучей. Мы повторяли и развивали работу Г. Г. Меллера. Это время вспоминается как веселое, светлое. Сам Александр Сергеевич и его сотрудники - B. Е. Альтшулер, В. Н. Слепков, И. И. Агол и я - были очень молоды. Мы понимали, что под действием рентгеновских лучей возникает масса мутаций, надо только хорошенько разбираться в материале.
В дискуссиях, которые разгорелись в борьбе за хромосомную теорию наследственности, А. С. Серебровский занимал решительную, бескомпромиссную линию. Он был одним из главных докладчиков на ряде последовавших в 30-годы дискуссиях по генетике.
К сожалению, в вопросах генетики человека А. С. Серебровский оказался на порочных позициях евгеники и дошел при этом до крайних выводов. В 1929 году он писал, что "разрешением вопроса об организации отбора у человека будет распространение получения зачатия от искусственного осеменения рекомендованной спермой, а вовсе не обязательно от "любимого мужчины""5. Серебровский полагал, что это будет способствовать социалистическому строительству. Улучшая таким образом породу людей, по его мнению, "наверно, пятилетку можно было бы выполнить в 2,5 года".
Легко себе представить, какую волну общественного осуждения вызвали эти заявления, не считающиеся с личностью человека и институтом семьи. Серебровский связал генетику с социально реакционными извращениями. Евгенические увлечения толкали его на сближение по этим вопросам с Н. К. Кольцовым и Ю. А. Филипченко.
В 1930 году А. С. Серебровский вступил в кандидаты Коммунистической партии, но так и не был принят в ее члены. Он избирался депутатом Моссовета. Воспитал много учеников, среди которых известными учеными стали Л. В. Ферри, Б. Н. Сидоров, Н. И. Шапиро, Б. Н. Васин, Я. Л. Глембоцкий, О. А. Иванова, В. Е. Альтшулер и другие.
Вспоминая прошлое, первые годы моего вхождения в науку, я вижу, как Александр Сергеевич Серебровский всегда сам сидел за бинокулярной лупой и рассматривал дрозофил, его личный пример увлекал товарищей по работе. Он всех погружал в атмосферу творчества. Это были светлые дни, дни первых открытий в науке. Они ничем не омрачались. Трудности были еще впереди.
Глава 5
ПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЯ
В лаборатории на Смоленском бульваре.- Пополнение из Института красной профессуры.- Искусственное получение мутаций.- Ген также неисчерпаем, как атом.- В Научно-исследовательском институте имени К. А. Тимирязева.- Разногласия.
Итак, еще до окончания МГУ я прочно обосновался на кафедре генетики Зоотехнического института на Смоленском бульваре. Эта кафедра имела две комнаты. Одна представляла собой лабораторию, в другой проводились практикумы, семинары, а иногда и лекции для студентов.
Как-то А. С. Серебровский познакомил меня с Софьей Яковлевной Бессмертной, которая страстно мечтала стать генетиком. Мы подружились. Через некоторое время Софья Яковлевна оказала мне большую помощь. Она вышла замуж и переехала на квартиру мужа. Зная, что я живу в общежитии и не имею никаких жилищных перспектив после окончания университета, эта добрая женщина предложила мне подать в Моссовет просьбу о заселении ее комнаты на Садово-Самотечной, 7, на шестом этаже. Зоотехнический институт поддержал мое ходатайство в Моссовет. Учитывая согласие квартиросъемщиков, Моссовет выдал мне ордер на эту комнату. Я переехал на Самотеку и прожил там вплоть до 1949 года.
Наряду с научными семинарами Николая Константиновича Кольцова студенты МГУ посещали очень интересные семинары профессора Михаила Михайловича Завадовского, который был не только профессором университета, но и директором Зоологического сада. К назначенному для семинарского занятия времени, обычно вечерами, мы проходили по пустому Зоосаду к лабораторному дому. Не обходилось и без шалостей на этой пустынной дороге. Однажды мы так дурачились, что я с разбегу ударился об угол железной решетки. Боль была адская, и я до сих пор ношу на ноге шрам память об этом посещении семинара.
Работы М. М. Завадовского по переделке пола у птиц с помощью пересадки половых желез являлись одной из наиболее впечатляющих страниц в развитии экспериментальных методов в нашей биологии. Вокруг этого большого ученого сплотилась группа способной молодежи, которая составила ядро его лаборатории, занявшей видное место в нашей науке. Среди его молодых помощников выделялись Н. А. Ильин, Б. П. Токин, Л. Я. Бляхер, Б. А. Кудряшов, М. С. Мицкевич, Я. М. Кабак, М. А. Воронцова, Л. Д. Лиознер и другие. Все они впоследствии стали видными деятелями науки.
Михаил Михайлович Завадовский, очень большой, массивный, в толстых очках, уверенный лектор и очень дружелюбный наставник студентов, был одним из самых любимых наших учителей. В годы дискуссий он вел себя бесстрашно и заслужил огромное уважение. В 1935 году Михаил Михайлович попросил у меня статью в издаваемые им труды по динамике развития. Эта просьба толкнула меня к написанию работы под названием "Дискретность и непрерывность в наследственном веществе", которая для меня оказалась одной из принципиально важных статей.
В лаборатории М. М. Завадовского я познакомился с его молоденькой сотрудницей Екатериной Сергеевной Моисеенко, миловидной, очень строгой девушкой. Вся она была в работе, все ее существо подчинялось страстному желанию помогать ученым, в которых она видела замечательных людей. Это страстное желание сопровождало Екатерину Сергеевну всю ее жизнь. Она являлась бескорыстным и беспримерным помощником М. М. Завадовского, а затем Н. К. Кольцова, которые очень высоко ценили ее как работника и человека. Вся черновая работа по изданию "Биологического журнала" ложилась на плечи Е. С. Моисеенко. Она очень много помогала также Б. П. Токину, М. С. Мицкевичу и другим ученым. Екатерина Сергеевна отлично знала европейские языки и переводила много наших работ для печатания за границей. Так получилось, что она перевела мои первые работы по делимости гена, и в ее переводах в 1930 - 1933 годах они были напечатаны в английских журналах. Меня поразила добросовестность, исключительная пунктуальность, беспощадная требовательность и к себе и к автору, одухотворенность ее работы. С тех пор Катенька Моисеенко стала моим лучшим помощником.
Если бы не совершенно жертвенное отношение к работе по оказанию помощи ученым, Е. С. Моисеенко могла бы внести немалый личный вклад в нашу науку. Екатерина Сергеевна окончила художественный факультет Педагогического института и была близка с выдающимися деятелями нашей культуры Н. А. Обуховой, В. В. Софроницким и П. Д. Кориным. Она обладала кипучим характером и в этом отношении очень походила на своего прославленного прадеда. Бесстрашие, категоричность суждений, моральная прямота, нравственно-одухотворенная непокладистость - все это как бы перешло к ней от знаменитого партизана Отечественной войны 1812 года поэта Дениса Давыдова. Наверное, он был очень похож на свою правнучку Екатерину Моисеенко. Наверно, так же горел в его глазах огонь любви к друзьям и так же пылали они презрением и ненавистью к врагам.
В 1970 году Е. С. Моисеенко умерла.
На кафедре генетики Московского зоотехнического института вначале я был единственным сотрудником. Проводил занятия со студентами, но мои мысли постоянно фиксировались на том, с чего же начинать исследования по генетике. Читая литературу, я интересовался ролью игрек-хромосомы у дрозофилы. Эта хромосома свойственна только самцам дрозофилы, которые имеют одну икс- и вторую игрек- половые хромосомы. Самки дрозофилы имеют две икс-хромосомы. В некоторых же случаях к самке можно ввести игрек-хромосому и даже накопить их в известном количестве как у самок, так и у самцов. Мне хотелось исследовать, какое значение будут иметь эти лишние игрек-хромосомы. Нужные линии дрозофилы на кафедре были, и я начал проводить опыты.
Как-то на большом практикуме в МГУ Г. И. Роскин спросил меня, делаю ли я что по науке. Я рассказал ему о своих планах, и он отнесся к ним с уважением.
Однажды поздно вечером в лабораторию пришел А. С. Серебровский. Видя, что я вожусь с пробирками, он стал расспрашивать, что я делаю и почему так часто задерживаюсь по вечерам. Я рассказал ему о своих замыслах в части игрек-хромосомы.
- Это хорошо, - ответил А. С. Серебровский, - однако, погодите, знаете ли вы в совершенстве методику Меллера, хотите ли вы провести вместе со мною опыты по вызыванию мутаций, повторить тот знаменитый эксперимент Меллера, который потряс весь мир?
Я отвечал, что готов принять участие в этой работе с величайшим желанием. Методику Меллера я знал назубок. Вытащив лист бумаги, набросал схему опыта. А. С. Серебровский внимательно, придирчиво все просмотрел и сказал: "Правильно, будет точно по Меллеру, и никто к нам в методическом плане не придерется".
Александр Сергеевич загорелся. Он уже рвался душой к этому опыту, его глаза сияли. "Николай Петрович, - говорил он, - вот, посмотрите, мы найдем много интересных вещей в этих опытах, думаю, что кое в чем мы переплюнем и самого Меллера".
Я стал готовить материал для эксперимента и с нетерпением ждал сигнала от А. С. Серебровского, который договаривался с физиками об облучении самцов дрозофилы рентгеновскими лучами.
Опыты по искусственному вызыванию мутаций не могли ограничиться только работами Надсона - Филиппова и Меллера. Им суждено было превратиться в целое научное движение, которое собрало много новых научных фактов и затронуло коренные философские вопросы биологии.
Дело в том, что в течение первой половины 20-х годов в генетике очень широко распространилось мнение о том, что внешние условия не могут изменять наследственности. Это течение, называемое автогенезом, сильно поссорило в те годы генетиков с философами-марксистами. В 1926 году А. С. Серебровский в докладе на- заседании секции естественных и точных наук Коммунистической академии, которое проходило под председательством Отто Юльевича Шмидта, сказал, что генетика не обладает способами воздействия на мутационный процесс и считает, что пока это невозможно. С. С. Четвериков часто сравнивал появление естественных мутаций с картиной самопроизвольного распада атомов радия, на течение которого нельзя повлиять внешними факторами. Ф. Г. Добжанский, работавший в те годы в лаборатории Ленинградского университета у Ю. А. Филипченко, писал: "Прямое воздействие внешних условий, по-видимому, не может быть причиной появления мутаций. Причина изменения генов мутаций нам в настоящее время не известна".