Совсем иная точка зрения, не правда ли? Позиция, учитывающая ту сложную и динамическую взаимосвязь между стабильностью и изменчивостью. Жизни о которой уже толковалось ранее. Она же стоит и за работами, что подкрепляют эту точку зрения.
…Четыреста поколений рода человеческого уводят в седую, глухую древность, в незапамятные времена, которые даже и сказочными не назовешь, потому что эпохи, известные нам по сказкам, гораздо моложе, гораздо ближе к нашим дням.
Четыреста поколений — сто веков, десять тысяч лет. Это срок, который охватывает собой всю историю человеческого общества от ранних побегов цивилизации в первых, еще примитивных поселениях городского типа до космических трасс современности. Все в него вместилось: блеск античного мира, великие переселения народов, рост нынешних мегаполисов, Гильгамеш, Гомер, Данте и научная фантастика. Вся история от эпохи неолита…
Четыреста поколений плодовой мушки — дрозофилы укладываются примерно в семнадцать лет. У мушиного народца свой счет времени, свой бег генетической истории.
С лета 1966 года доктор биологических наук Леонид Зиновьевич Кайданов ведет эксперимент с близкородственными линиями дрозофилы. Более четырехсот ее поколений сменили друг друга за это время в двух скромных комнатках-боксах, принадлежащих отделу генетики и селекции Биологического института в Петергофе.
Кстати, при чем здесь петергофский институт, если речь до сих пор шла о ленинградской кафедре генетики? Но дело в том, что биофак ЛГУ имеет при себе целый исследовательский институт, одновременно служащий местом практики студентов. Институт организован тогда же, когда была создана и кафедра генетики, стараниями в числе прочих и первого ее завкафедрой Ю. А. Филипченко. В девятнадцатом году это было невероятной роскошью для науки — получить дворец, принадлежавший полумифическому герцогу Лейхтенбергскому. И сейчас еще — окружающий институт роскошный, хоть и заброшенный парк, колоннада дворца на высокой террасе над морем впечатляет. Но только не исследователей, здесь работающих. Закутки генетических лабораторий в домиках бывшей дворни, в сравнении хотя бы со специально выстроенными для науки дворцами биогородка Пущино, сильно проигрывают.
Так вот, десятки тысяч мух прошли через дотошные руки Леонида Зиновьевича и его сотрудников. Тысячи особей переданы цитологам и молекулярным биологам для исследований генетических структур.
Берясь за свои эксперименты, Кайданов поставил перед собой задачу, прямо противоположную той, которую ставит перед отбором природа. Исследователь отбирал наиболее неприспособленных, чтобы смотреть, что же из этого получится, как сложится генетическая судьба подопытных мушек.
Отбор все более плохого: хуже, еще хуже, еще… До какой степени деградации может дойти жизнь под давлением жесткого процесса отрицательного отбора, если неумолимо осуществлять его десятки и сотни поколений подряд? Сможет ли она сохранить свою целостность или ей придется, подчиняясь воле обстоятельств, перешагнуть границу жизни и смерти?
Стеллажи от пола до потолка. В боксах, где живут кайдановские дрозофилы, непрерывно поддерживается нормальная для них температура — около двадцати пяти градусов. Мерно журчат люминесцентные лампы. Шестнадцать часов — день. С двенадцати ночи до восьми утра — ночь.
Стеллажи уставлены деревянными лотками, на которых теснятся стаканчики, где обитают дрозофилы. Каждый стаканчик — семья. Примерно каждые две недели происходит смена поколений (скорость, из-за которой дрозофила и вошла в историю науки почетным объектом) — и исследователи совершают новый шаг: снова и снова испытывают действие отбора на состояние дрозофилы и на их генетические системы. Скрупулезная работа. Обычная работа генетика. И все-таки в тихом вежливом с чуть замедленной реакцией докторе наук Кайданова она нашла достаточно выносливого своего исполнителя. Он прошел свой «отбор» на эту выносливость. Десятилетия Леониду Зиновьевичу пришлось ждать ответов на заданный в эксперименте вопрос природы.
Самцов первой партии дрозофил, взятых в работу летом 1966 года, Кайданов и его сотрудники разделили на две группы: те, которые проявляли половую активность выше некоего заданного уровня, были исключены из эксперимента. Для дальнейшей работы были оставлены лишь самые вялые, самые инертные. Их скрестили с их собственными сестрами, чтобы образующиеся у потомков наборы наследственных задатков не были бы «испорчены», разбавлены притоком чужих генов со стороны. Так пошло и дальше — отбор тех, кто более вял, и близкородственное скрещивание полных братьев и сестер, выполняющее роль своеобразного генетического усилителя.
Исходная партия мушек и все нисходящие к ней поколения потомков образуют одну линию, которую исследователи назвали линией НА — низкой активности. Как же сложилась ее история?
«Оцепенелые болванчики» — так назвал своих подопечных однажды Леонид Зиновьевич. Не только по признаку, по которому их отбирали, а и по всем своим приспособительно важным особенностям — жизнеспособности, двигательной активности и многому другому, чем они резко отличаются от нормальных мушек.
Самых серьезных результатов исследователь добился на протяжении первых сорока поколений линии НА. Именно за этот период, меньше чем за два года, у подопытных мушек резко — вчетверо снизился общий показатель жизнеспособности и производительной активности. Дальше дело замедлилось. Популяция почуяла приближение к смертельно опасному рубежу, и тут дальнейшее падение показателя жизнеспособности заметно снизилось. Чтобы преодолеть сопротивление генетических систем и еще раз в четыре раза понизить его, экспериментаторам понадобились долгие годы — время жизни трехсот шестидесяти поколений, то есть примерно пятнадцать лет. И тут уровень жизнеспособности пока стабилизировался. Устойчивость жизни до сих пор берет верх над усилиями генетиков. Но это еще не все.
Следя за состоянием своего мушиного народца, Кайданов и его сотрудники как-то с изумлением подметили, что в линии НА начинает меняться соотношение полов: самцов становилось все больше и больше.
В нормальных условиях на одну самку приходится один самец, если же быть совсем уж точным — самок в популяции даже чуть-чуть больше. А в этой линии кривая численности самцов поползла вверх. Полтора, два и, наконец, три к одному — так складывался счет в их пользу. Гигантский, невероятный перевес. Но объяснимый.
Линия НА ухитрилась так изменить генетические процессы в себе самой, что место одного нормального самца заняли три с пониженной, подавленной жизнеспособностью. Не умением, не активностью — так числом!..
Но в описываемых экспериментах случились события и еще более выразительные.
Исследователи, возглавляемые Кайдановым, выступают для своих подопытных мух действительно в роли всемогущего демона, каковым назвал Айзек Азимов естественный отбор — демоном Дарвина. В их власти перерезать нить жизни линии НА или же, наоборот, влить в нее новые силы. Например, вывести часть очередного поколения из-под жесткого пресса направленного отбора, дать возможность почувствовать прелесть жизни, пусть даже и в лабораторной пробирке, получить, наконец-то, хоть какую-то генетическую свободу.
Из восьмидесятого поколения линии НА были взяты такие же мушки, как и остальные, но их судьба была повернута в другую сторону. Теперь для продолжения рода стали отбирать самых активных.
И что же?
С огромной скоростью — меньше, чем за год, эти мушки вернулись к нормальному состоянию. Так было положено начало линии ВА — высокой активности.
Позже Кайданов еще не раз проделывал ту же операцию. Все круче и круче сгибали линию НА к пределу жизни, он еще дважды выбирал из нее кучку заморышей — каждый раз все более и более вялых, и добивался стремительного ее возвращения к нормальному бытию.
Все вредные мутации у них при том исчезали. Но на этом дело не останавливалось. Линии высокой активности — как и низкой! — отличаются заметным учащением возникновения мутаций в их наследственных системах. Движение вверх по лестнице отбора, как и движение вниз почти в одинаковой степени отмечено активностью мутационного процесса — вот вывод, сделанный Кайдановым.
Казалось бы, с первого взгляда — отбор всемогущ в своей власти над живым организмом. И все же — вспышка мутаций в ответ на отбор, в особенности на неблагоприятный, наглядно показывает, что и наследственные системы не пассивны в реакции на причуды судьбы. «Плата за жизнь» в виде тяжкого груза вредных мутаций у линии НА — это своего рода мутационный поиск, который осуществляют генетические системы в условиях отрицательного отбора. Но такой же поиск ведут наследственные комплексы возрождающихся дрозофил, — процесс их расцвета также отмечен мутационной активностью. Ведь чем больше мутаций, тем больше материала для отбора, чем больше изменений представлено на суд демона Дарвина, тем больше шансов, что среди них будут и такие, которые помогут выжить. И, как мы видели, она выживала, ее деградация задерживалась. А уж когда возрождалась, то тут генетические системы как бы подгоняли ее, увеличивая число изменений, давали более широкие возможности для расцвета.
Центральным пунктом физиологической гипотезы мутационного процесса у Лобашева было признание глубокой, и притом обоюдонаправленной, связи между процессами приспособления, отбора и возникновения мутаций. По мысли Лобашева, связь эта выглядит так: чем меньше организм приспособлен к тем или иным факторам среды, тем эффективнее они вызывают мутационную активность.
Иначе говоря, генетические системы как бы остро чувствуют несоответствие своей клетки или своего организма условиям среды и начинают вырабатывать изменения внутри себя, чтобы отбор выбрал из них те, какие потребны. Леонид Зиновьевич, как и многие другие на кафедре, — ученик Лобашева. Давняя гипотеза учителя становится теорией.
…Профессор Маргарита Михайловна Тихомирова — из того поколения генетиков ЛГУ, которое Лобашев «переучил» заново. Вспоминая слова шефа о том, что среди ученых есть такие, что прокладывают новые пути исследований, а также что, как говаривал Лобашев, «плетут кружева в науке, оторачивая ими чужие идеи», Маргарита Михайловна себя скромно относит к «плетущим кружева». Она доделывает недоделанное учителем. Правда, Лобашев, по воспоминаниям, признавался, что, постоянно переполненный новыми идеями, без помощников, которые бы доводили эти идеи (понимая их с полуслова) до убедительного подтверждения, он не «выжил» бы как исследователь. Он спешил, он подгонял время, прежде утерянное, он подгонял всех вокруг.