Но шутки в сторону. Порой может оказаться бессильным и радиационный мутагенез — могучее средство в создании иммунных форм полезных человеку животных и растений и в преодолении иммунитета у вредных. Что же делать?
Соблюдайте правило, которое необходимо соблюдать при любом методе борьбы с вредителем. Тех, кто подлежит уничтожению, старайтесь уничтожить полностью и по возможности с первого раза.
Не менее важные следствия проистекают из мушиных «наследственных эпидемий».
Независимое возникновение мутаций в разных поселениях и возрастание их числа под действием отбора произошло у мух. Но какое нам дело до этих мушиных наследственных болезней? Пусть мухи болеют.
Но представим себе на миг, что возрастание числа мутаций произошло не у мухи, а у патогенного микроорганизма — у вируса, возбудителя гриппа, или полиомиелита, или у холерного вибриона — и что мутации эти дали их носителям преимущество в борьбе за жизнь. Тогда становится ясным, что на мухах удалось наблюдать явление, имеющее непосредственное отношение к человеку. Не является ли внезапное возникновение сходных друг с другом форм в географически разобщенных популяциях плодовых мух моделью тех внезапных эпидемий у человека, когда, казалось бы, исчезнувший возбудитель болезни внезапно повышает свою вирулентность, а заболевание возобновляется через многие десятки лет и эпидемия вспыхивает одновременно в разных местах земного шара? Не удастся ли со временем прогнозировать на основе опытов с плодовыми мушками такие вспышки эпидемий у человека? Сейчас уже есть первые наблюдения, отмечающие параллели в появлении определенных мутаций у дрозофилы и некоторых тяжелых наследственных поражений у человека. Быть может, «наследственные эпидемии» мух послужат предвестниками вспышек мутаций у бактерий и вирусов. Это явление нужно изучать.
Назрела необходимость наладить регулярные исследования частоты возникновения мутаций у человека и микроорганизмов. Объектом наблюдений должна служить и дрозофила. Необходимо организовать Службу мутабильности. Страна, которая сделает это, окажет всему человечеству неоценимую услугу.
Спросит меня золотая рыбка: «Чего тебе надобно, старче?» — «Службу мутабильности», — скажу я.
Цветет сосна. Тучи пыльцы летят над Финским заливом. Пылинки тонут, бледно-желтая волнистая полоса окаймляет воду и уходит вдаль. Черные тучи мальков караулят гибнущие зародыши чужой жизни. Для них это ценная пища.
И это еще хорошо: живое не уходит из сферы живого. Низшее становится достоянием высшего.
Но вот ветер метет по асфальту серебряный пух тополей, и семена, которые родители с такой заботой снабдили парусом-парашютом из пушинок, гибнут в астрономических количествах. Гибнут без всякой пользы, лишь вызывая досаду у тех, кому вверена забота о чистоте улиц. Только и толку, что поэт скажет: «Снег идет!»
Жизнь — это борьба с разрушением. Хаос подкарауливает организованность и готов поглотить ее, стоит лишь ей оступиться. А оступиться так легко. Опасности грозят извне — мороз и жара, потоп и безводье и прежде всего голод, голод, голод. Великие трудности стоят на пути рождения, охраны, выкармливания потомства. Тьмы жизней гибнут по воле слепого случая.
Но источники разрушения лежат не только вовне. Опасности грозят и изнутри.
Породить живое существо — значит отделить от себя такой кусочек организованной материи, который способен со временем развиться и начать самостоятельно поддерживать свое существование. Эту маленькую порцию родители наделяют особыми структурами.
Тонкие, видимые только в электронный микроскоп нити — молекулы нуклеиновой кислоты — во всем органическом мире осуществляют запись наследственной информации. Нити содержатся в ядре клетки и составляют главную часть хромосом. Хромосомы первой клетки, из которой разовьется организм, — это носители наследственных задатков. Они хранят информацию о будущих свойствах организма, они выдают ее в должное время и в должном месте, они воспроизводят себя и передаются от клетки к клетке при клеточных делениях.
Под их управлением зародыш растет, переходит из одной стадии развития в другую, возникают различия между его частями, меняются его взаимоотношения со средой. От хромосом получен сигнал — и личинка шелкопряда выпускает шелковую нить, а ее головка начинает вертеться, закручивая нить в кокон. Сигнал — и сочный плод персика окрашивается в коричнево-красный цвет, приобретающий в тени тот густо-лиловый оттенок, который так радует глаз на полотнах старых мастеров.
Будут у ребенка голубые глаза или карие, завьются его волосы в локоны или нет, появятся или не появятся у него веснушки под действием солнечных лучей, потянется он к клавишам рояля сам или придется силой и лаской принуждать его готовить заданный урок — все это зависит от команд, материализованных в живой клетке: в том первом комочке живой материи, которым наделили его родители.
Хромосомы надежно обеспечивают развитие признаков, дающих живому существу победу в борьбе с разрушением. Наследственные структуры чрезвычайно устойчивы, они копируют себя с величайшей точностью. Но их устойчивость не беспредельна. Будь она беспредельна, вы не читали бы сегодня, а я не писала бы месяц назад эту статью. И вы, и я пребывали бы на стадии биополимеров, способных только копировать самих себя, и мы не имели бы ни знаний, ни сил для тех интеллектуальных занятий, которым с большим или меньшим успехом предаемся сейчас.
Нуклеиновая кислота, несущая наследственную информацию, — соединение необычное: она может изменяться, оставаясь сама собой. Но измененная нуклеиновая кислота вместе с прежними командами подает и новые. Подчиняясь им, организм приобретает новые, необычные качества, отличающие его от собратьев. Химическое изменение в нуклеиновой кислоте — это мутация, а организм, который по своим наследственным задаткам отличается от собратьев, — мутант. Если это шелкопряды, то собратья выделяют белую шелковую нить, а мутант, к примеру, оранжевую. Если это плодовые мушки, у них прямые крылья, а у мутанта — закрученные в виде локона. Если это мыши, у них серые шкурки, а у него — желтая. Если это арбузы, у них красная мякоть, а у него — белая.
Нити нуклеиновой кислоты — это главная часть хромосом. Отрезки нити, которые управляют развитием определенных признаков, — гены. И, значит, мутация — изменение гена, а вслед за ним и признака.
Вы уже поняли, какие опасности грозят организму изнутри? Вы правы, это — мутации.
Что произойдет с вновь возникшей мутацией: исчезнет ли она или широко распространится, — это зависит от того, увеличит или уменьшит новый признак, порожденный мутацией, шансы его обладателя в борьбе за жизнь. Взаимоотношения со средой — сложные, порой благоприятные, порой роковые — вносят элемент неопределенности, непредсказуемости в исход борьбы. Эту неопределенность мы и называем случаем, а исход борьбы — отбором.
Во всех этих процессах накапливаются мутации, а там, где есть запас мутаций, — там живые существа обладают пластичностью. Обратите внимание на это слово! Оно очень важно для нашего разговора. Гибкость, приспособляемость, пластичность позволяют выстоять, когда меняются условия жизни.
Мутация может дать ее будущему обладателю новое средство в борьбе с разрушением. Она сделает его родоначальником неизвестного прежде прекрасного сорта гиацинта или новой породы кур. Мутация заставит людей с новой энергией копать землю, выращивать невиданные гиацинты или увеличить количество инкубаторов для особо рентабельной породы кур. Так мутация может быть благом. Но она может быть и великим злом.
Организм унаследовал от своих родителей измененную программу. Изменение возникло в половых клетках родителей. Сами они благоденствовали, и только в одной из множества их клеток произошло роковое событие. Все команды, подаваемые хромосомами, за исключением одной, означают — жизнь. Одна команда стала звучать по-новому. Это звучание означает смерть.
Такая мутация называется летальной: смертоносной. Хромосома, несущая летальную мутацию, не потеряла способности к самовоспроизведению, но организм, унаследовав ее, утратил способность жить.
Новые мутации — новые возможности для их обладателей: выгодные взаимоотношения со средой, спасительные убежища, недоступная прежде пища. Но чем больше мутаций, тем больше шансов, что одна из них окажется летальной: тем больше угроза гибели.
Извечный конфликт вреда и пользы, устойчивости наследственной информации и пластичности! Извечный камень на распутье дорог с грозной надписью, сулящей беду при любом повороте. Либо тебя обгонят в соревновании за приспособляемость более пластичные собратья, и ты сгинешь с лица земли, либо часть твоей рати умрет, унаследовав гибельную мутацию от своих пластичных предков, — так гласит надпись на глыбе гранита, и жизнь стоит у развилки дорог с поникшей головой.
Но так ли безнадежен конфликт? Нужен компромисс, и в лице всех видов, устоявших перед испытаниями эволюции, жизнь находит выход.
Выход этот таков: пусть мутаций будет много. Можно сочетать высокую пластичность организма с устойчивостью его наследственной информации, если обезвредить вредные мутации, а полезные сделать еще более полезными. Что же, возможно это? Оказывается, да.
Мутация действует наподобие яда. Но разбавленный яд — стрихнин, мышьяк и какой там еще — врачи дают в качестве лекарства при упадке сил.
Как превратить летальную мутацию из орудия смерти в тонизирующее средство? Нужно разбавить ее яд, подавить ее вредное действие и дать выявиться ее полезным проявлениям. Для этого организмы прибегли к удвоению хромосом. Одиночный набор хромосом (вместе с учеными всего мира мы будем называть его гаплиодным) несет всю наследственную программу. Многие одноклеточные: сине-зеленые водоросли, бактерии — все те, кто размножается бесполым путем, — имеют гаплоидный набор хромосом.