Основы мичуринской биологии. Вопросы содержания, ухода, кормления, разведения и выращивания собак. Краткие сведения о болезнях собак
Глава I. Основы мичуринской биологииКандидат сельскохозяйственных наук Е. К. Меркурьева
1. Понятие о биологии
Биология — это наука о законах развития живой природы. Она изучает жизнь как животных, так и растений. Основная задача биологии состоит в том, что она должна вскрывать способы управления развитием живых организмов в интересах человека.
Это означает, что биология должна быть наукой действенной, преобразующей природу на благо человека, наукой, тесно связанной с практической деятельностью человека.
Основы прогрессивного развития отечественной биологии заложили выдающиеся русские ученые XVIII и XIX столетий.
Так, например, материалистические взгляды и прогрессивные идеи М. В. Ломоносова были положены в основу развития материалистического направления русской биологической науки XVIII века, М. В. Ломоносов утверждал, что мир создан не высшим существом (богом), а развивался и развивается по своим природным, естественным законам, которые должны быть вскрыты наукой. Живые тела представляют часть этой природы и для них свойственны свои особые законы развития.
Прогрессивному развитию биологии способствовали русские революционеры-демократы, развивавшие материалистическое направление в отечественной философии. Среди них особенно следует указать Герцена, Белинского, Чернышевского.
Выдающиеся исследования русских ученых XIX века, самобытно развивавших науку и впитавших в себя лучшие идеи запада — таких, как русские физиологи и медики И. М. Сеченов и С. П. Боткин, ботаники П. Ф. Горянинов и К. А. Тимирязев, зоологи К. Ф. Рулье, А. О. и В. О. Ковалевские, И. И. Мечников, заложили прочный фундамент прогрессивного развития отечественной биологии, на котором были осуществлены И. В. Мичуриным, И. П. Павловым, В. Р. Вильямсом, Т. Д. Лысенко идеи управления и преобразования природы.
Социалистический путь развития нашей Родины создал небывалые условия процветания науки и практики.
Перед биологической наукой встала задача дать производству, практике сельского хозяйства способы управления животными и растительными организмами, что должно обеспечивать повышение продукции сельскохозяйственной отрасли нашего народного хозяйства и улучшение благосостояния нового социалистического общества.
Основоположник учения о путях преобразования живых организмов И. В. Мичурин не только вывел более 300 новых сортов и форм растений, но и заложил теоретический фундамент общих законов преобразования организмов и управления их развитием.
Работами И. В. Мичурина биологическая наука нашего времени поднята на новую ступень развития.
Из науки, объясняющей законы живой природы, биология стала наукой, прообразовывающей природу на благо и по воле человека.
Этот этап развития биологии принципиально отличается от предыдущего, домичуринского этапа.
Поэтому современную биологию называют мичуринской биологией, характерной чертой которой является вскрытие законов управления развитием и преобразованием животных и растительных организмов в связи с запросами и нуждами человека.
За последние 20 лет дальнейшее творческое развитие мичуринской биологии осуществляется учеником И. В. Мичурина академиком Т. Д. Лысенко.
2. Советский творческий дарвинизм и основы учения Мичурина
До середины прошлого столетия среди биологов господствовало представление, что живая природа остается неизменной в том виде, как ее создал бог при сотворении мира, и живущие на земле различные виды животных и растений остаются такими же, какими они возникли по воле бога и будут такими же на все будущее время.
Таким образом, прежнее представление об органическом мире окружающей нас природы исходило из учения церкви и религии о сотворении мира.
Лишь отдельные гениальные ученые не удовлетворялись таким объяснением и высказывали предположения, что живая природа возникала постепенно из неживой природы, изменяясь в процессе своей истории по своим законам развития, а не путем, который проповедывала религия.
В числе таких ученых XVIII столетия мы с гордостью за нашу отечественную науку можем назвать великого русского ученого М. В. Ломоносова.
К XIX столетию биологами был накоплен большой фактический материал о животных и растениях, чему способствовали развивающиеся при капитализме путешествия и исследования новых континентов и стран. Это привело к тому, что ученые приблизились к правильному объяснению происхождения существующих видов животных и растений.
Впервые в середине XIX века идея развития живой природы по присущим самой природе законам была научно обоснована и доказана английским ученым Ч. Дарвпном.
Основоположники марксизма-ленинизма К. Маркс, Ф. Энгельс, В. И. Ленин и И. В. Сталин высоко ценили Дарвина за его работы по изучению законов развития живой природы.
В. И. Ленин дал такую оценку работам Ч. Дарвина:
«Дарвин положил конец воззрению на виды животных и растений, как на ничем не связанные, случайные, «богом созданные» и неизменяемые, и впервые поставил биологию на вполне научную почву, установив изменяемость видов и преемственность между ними» (В. И. Ленин. Что такое «друзья народа», т. 1, 4 изд., стр. 124).
В 1859 г. вышла работа Ч. Дарвина «О происхождении видов путем естественного отбора», положившая начало научному объяснению развития живой природы.
В этой работе Ч. Дарвин доказал, что все имеющиеся формы (виды) животных и растений не существуют извечно, а возникают в процессе развития (эволюции) природы один из другого; из более простых организмов в процессе многомиллионной жизни нашей планеты произошли более сложные организмы.
Дарвин первый из биологов правильно применил исторический подход исследования при изучении биологических вопросов.
К объяснению и вскрытию законов развития диких форм животных и растений Дарвин пришел не сразу. Большую помощь в этом ему оказали исследования, проведенные им по изучению причин и путей развития домашних животных и культурных растений, которые разводятся и используются человеком для удовлетворения своих потребностей.
Для этого Дарвину пришлось сделать глубокий анализ производственной деятельности человека, начиная от деятельности первобытного человека, приручившего многие виды диких животных и сделавшего их домашними, и кончая современной Дарвину производственной деятельностью человека по созданию многочисленных новых пород животных и новых сортов растений.
Эти наблюдения и обобщения, сделанные над домашними животными, позволили дать объяснение тому огромному разнообразию пород сельскохозяйственных животных, отличающихся между собой многими свойствами, которые удовлетворяют запросы и интересы человека.
Породы животных в пределах своего вида проявляют исключительное разнообразие и изменчивость в размерах и формах тела, в окраске и типе шерсти и оперения.
Сравните, например, форму тела голубя дутыша с почтовым или оперение голубя якобинца с совиным. Не менее резкие отличия видны у собак — борзой по сравнению с бульдогом.
Это многообразие форм у домашних и сельскохозяйственных животных, как показал Дарвин, объясняется действием искусственного отбора, осуществляемого человеком на протяжении всей его истории. Дарвин сам писал так о причинах многообразия и улучшения животных:
«Ключ к объяснению заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора: природа доставляет последовательные изменения, человек слагает их в известных, полезных ему направлениях. В этом смысле можно сказать, что он сам создал полезные для него изменения».
Человек, осуществляя искусственный отбор, оставляет и разводит необходимые и интересные для него экземпляры животных и уничтожает, устраняет неудовлетворяющие его по своим особенностям экземпляры. На заре человеческого общества этот искусственный отбор проводит человек бессознательно. С развитием же человеческого общества искусственный отбор становится сознательным, методическим, т. е. он ведется планомерно, в определенном направлении для осуществления задачи создать животных желательных форм и свойств.
Открыв закон развития домашних животных и растений в виде искусственного отбора, Дарвин отыскал также и закон развития диких животных и растений в виде естественного отбора.
В процессе естественного отбора устраняются, гибнут животные, не имеющие полезных приспособлений к условиям жизни, и выживают такие организмы, которые изменились под влиянием условий жизни и приобрели полезные признаки и свойства.
Эти полезные для сохранения вида признаки в процессе размножения будут передаваться и наследоваться потомством.
Этим действием естественного отбора и объясняется проявляющаяся у диких форм животных и растений целесообразная приспособленность к условиям жизни, которую до Дарвина объясняли волей высшего божественного существа.
Дарвин также показал, что как искусственный, так и естественный отбор могут осуществлять свое творческое, преобразующее действие на организмы только при условии способности организмов изменяться под влиянием изменяющихся условий жизни и передавать эти приобретенные свойства по наследству своему потомству.
Таким образом, в процессе искусственного и естественного отбора изменчивость, наследственность и выживаемость действуют в единстве.
Из сказанного видно, что роль Дарвина в научном обосновании и объяснении эволюции домашних и диких животных и растений исключительно велика.
Вместе с тем следует отметить, что Дарвин допустил ряд серьезных ошибок, причиной которых является ограниченность капиталистической науки и практики дарвиновского периода, в значительной мере обусловившая направленность мировоззрения самого Дарвина.
Ошибочно у Дарвина была объяснена роль условий жизни в вызывании изменчивости у животных и растений. Дарвин считал, что характер изменений в теле животного не зависит от характера условий его жизни. Изменение условий жизни он считал только толчком к изменению организмов. По Дарвину, роль условий жизни можно сравнить с ролью искры, зажигающей горючий материал, качество пламени которого зависит не от искры, а только от качества самого горючего материала.
Эта теоретическая ошибка Ч. Дарвина ставила преграды к творческому преобразованию живой природы через изменения условий жизни.
В самом деле — как же может человек, проводя работу по выведению новых пород и сортов, добиваться успеха и получать направленные изменения организмов, если изменение условий жизни будет вызывать случайные, неопределенные изменения в теле животного, не соответствующие воздействию условий жизни?
Так как практика давала много примеров того, что через условия кормления и содержания можно получать желаемые и определенные изменения у животных, Дарвин, пытаясь устранить несоответствие своей оценки роли условий жизни с этими фактами, допустил опять ошибку, выделив искусственно два типа изменчивости — определенную и неопределенную.
Под определенной изменчивостью Дарвин понимал изменения, возникающие у организмов соответственно и в том направлении, в каком изменились условия жизни. Например: воспитывая животное в плохих условиях кормления и содержания, можно заранее знать, что это приведет к таким определенным изменениям, как замедленный рост, малый живой вес, низкая продуктивность, плохая плодовитость. В дальнейшем эту ошибку Дарвина усугубили реакционные биологи, объявившие такие определенные изменения ненаследственными. Следовательпо, если изменения, получаемые у животных при улучшении кормления и содержания в виде увеличенной продуктивности, повышенной скороспелости, крепкого телосложения, не могут наследоваться, т. е. передаваться потомству, то нет никакого смысла создавать такие условия в производстве. Это вредное теоретическое положение встретило жесточайший отпор и опровержение у мичуринской биологии, которая стоит на противоположной точке зрения.
Неопределенной изменчивостью, выделенной Дарвином, называют такую изменчивость, когда характер изменений, появившихся у организма, не определяется типом изменений условий жизни. Примеры неопределенной изменчивости Дарвин приводил из опыта садоводческой и животноводческой практики. Так, в садоводстве нередки факты, когда среди старых форм цветов или на ветках деревьев появляются совершенно новые, необычные экземпляры цветков или плодов, причина появления которых для садовода остается неизвестной. У животных также известны факты появления необычных, резко отклоняющихся от нормы особей, от которых затем селекционеры выводят новую породу. Так появляются животные с укороченными ногами (типа такс), курчавые, бесхвостые, бесшерстные и с другими своеобразными изменениями, которыо передаются потомству. Условия, вызывающие появление таких животных, еще не вскрыты.
Неопределенность этой изменчивости может быть объяснена лишь только тем, что мы еще не вскрыли закономерностей индивидуального развития в связи с условиями жизни, но эти закономерности не имеют никакого принципиального биологического отличия от определенной изменчивости.
Мичуринская биология не делит изменчивость на два типа, как это делал Дарвин.
Мичуринская биология признает и доказала, что изменения у животных и растений соответствуют (адэкватны) тому действию, которое оказывают изменившиеся условия жизни и носят всегда только определенный характер. Эти, приобретаемые в процессе жизни изменения передаются потомству, т. е. наследуются, а степень наследования определяется рядом условий, о чем подробнее будет изложено в последующем разделе этой главы.
В вопросе о естественном отборе Ч. Дарвин допустил еще одну крупную ошибку. Он считал, что в природе существует внутривидовая перенаселенность, вызывающая борьбу организмов за существование и конкуренцию. В этой борьбе и проявляется действие естественного отбора, так как выживают только более сильные и приспособленные и погибают не приспособленные к условиям жизни организмы.
Такое неправильное объяснение было воспринято Дарвином из популярной в то время вредной теории Мальтуса. Мальтус стремился оправдать капиталистическое общество и поэтому он утверждал, что имущественное неравенство людей в обществе объясняется перенаселенностью и недостатком материальных благ для всех членов человеческого общества. Перенаселенность, по Мальтусу, вызывает среди людей борьбу за материальные блага, конкуренцию и войны. В этой борьбе выживут только более приспособленные, а неприспособленные должны умереть.
Ч. Дарвин перенес эту теорию Мальтуса в свою теорию естественного отбора и тем самым совершил величайшую ошибку.
Ошибочные положения Дарвина, перечисленные нами, не уменьшают значения здорового ядра его учения об искусственном и естественном отборе, как основном законе эволюции живой природы. Это ядро дарвинизма работами наших величайших отечественных ученых К. А. Тимирязева, И. В. Мичурина, академика Т. Д. Лысенко очищено от лженаучных положений и развивается творчески, на высоком научном уровне в тесном содружестве научной теории с практикой социалистического сельского хозяйства.
Работами И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко эволюционное учение, созданное Дарвином, из теории, объясняющей мир, превращено в теорию, преобразовывающую и перестраивающую живую природу на благо человека нового социалистического общества.
Поэтому советский дарвинизм можно назвать творческим дарвинизмом, а биологическую советскую науку, положившую в основу мичуринский принцип творческого преобразования природы, мы называем мичуринской биологией, по имени основоположника теории и практики преобразования живых организмов И. В. Мичурина.
Советский творческий дарвинизм и мичуринская биология показали, что естественный отбор, как основной рычаг развития органического мира, может быть правильно понят только в неразрывной и совместной связи трех особенностей живых организмов: наследственности, изменчивости и выживаемости.
Мичуринская биология создала стройное учение об этих трех факторах эволюции, к изложению которых мы теперь и перейдем.
3. Обмен веществ как основа жизни
«Жизнь — это форма существования белковых тел», — писал Ф. Энгельс. Поэтому можно сказать, что носителем жизни является белок. Белок — это сложное вещество, состоящее из многих элементов, среди которых обязательно наличие азота. Следовательно, из элементов неживой природы образуется живая материя, из которой и построены все живые организмы.
Но несмотря на то, что как живые, так и неживые тела часто в своем составе имеют одни и те же элементы, — между живой и неживой природой существует огромная разница.
Буржуазные биологи идеалистического мировоззрения считали, что живое вещество отличается наличием в нем особой жизненной силы, которая одухотворяет и делает его живым. Ясно, что это ненаучное объяснение сущности живого не может быть принято. Разницу между живым и неживым впервые научно вскрыл Ф. Энгельс.
Он показал, что в основе всего живого лежит постоянный обмен живого вещества с окружающими его условиями жизни. Живое до тех пор будет живым, пока ежесекундно и непрерывно будет вступать в обмен веществ, усваивая и используя (ассимилируя) из внешней, окружающей его среды, часть каких-то условий, необходимых для существования живого и выделяя ненужные, отработанные продукты своей жизнедеятельности, т. е. осуществляя диссимиляционные процессы.
Стоит только отнять у живого возможность вступать в обмен с окружающими условиями, как живое вещество или живой организм погибает и превращается в мертвый продукт природы.
Так, например, если лишить животное возможности вступать в обмен с воздухом и пищей — животное погибает. Если же обмен этот происходит, то организм животного использует кислород воздуха, который соединяется с красными клетками крови, а также и питательные вещества корма, перерабатывает их и они тоже поступают в кровь. Кровь несет кислород и питательные вещества ко всем органам и тканям тела, поддерживает их жизнь и уносит отработанные клетками и тканями вещества. Эти, а также и многие другие постоянные процессы ассимиляции и диссимиляции обеспечивают жизнедеятельность организма.
Совсем иное наблюдается с предметами неживой природы. Они сохраняют свои свойства и форму до тех пор, пока не вступят в обмен веществ с окружающей средой. Так, железо будет сохраняться до тех пор, пока не подвергнется действию температуры и влаги. При соприкосновении с влагой железо разрушается и превращается в ржавчину, т. е. гидрат окиси железа, обладающую иными, чем железо, свойствами и признаками; при соприкосновении с углекислым газом и при нагревании —? железо превращается в новый предмет — чугун. В этом и есть отличие живого вещества от неживых тел природы.
Таким образом, в основе жизни лежит постоянный и непрерывный обмен веществ живого белка с окружающими условиями.
За последние годы советская биологическая наука вскрыла новые особенности жизненных процессов, опровергающие старые представления буржуазной науки.
Так, старое представление о живых организмах исходило из того, что тело животного или растения является простой суммой клеточек, которые, как кирпичики, образуют организм. Представитель буржуазной биологии Вирхов утверждал, что жизнь может быть связана только с клеточной формой существования живого вещества и вне этой формы, вне клеток нет ничего живого. Вирхов отрицал возможность существования неклеточного живого вещества и возникновение живого вещества из неживой материи при соответствующих окружающих условиях.
Такое представление о возможности происхождения живого только от клетки и существования его только в виде клетки давало возможность проникать в биологию через это русло ошибочным представлениям и идеалистическому мировоззрению.
В самом деле, если считать, что живые организмы происходят только из клеток, которые не могут возникнуть из неживой материи, то это означает, что создание живой природы должно быть результатом действия особой таинственной высшей силы, а не закономерного развития и перехода неживого в живое.
Работами наших отечественных ученых за последние десятилетия проведены исследования, полностью разбивающие теорию Вирхова о формах жизни и путях ее возникновения.
Работами профессора О. Б. Лспешинской было установлено что живое вещество может быть в природе повседневно не только в виде клеток, айв виде бесструктурного вещества. Оно может находиться в организме и образовывать в нем новые клетки, но оно может находиться также и вне живого организма и, развиваясь, формироваться в новые живые клеточные организмы.
Так, например, О. Б. Лепешинская доказала, что белок и желток куриного яйца являются не только пищей для развивающегося зародыша курицы. Они являются живым веществом, выработанным организмом матери-курицы, и находятся в доклеточной форме развития. Из капелек желтка в процессе инкубации развиваются и создаются клетки тела куриного эмбриона, в частности кровь зародыша и кровеносная система. Значит, зародыш куриного яйца образуется не только многократным делением оплодотворенной половой клетки курицы, но и путем развития живого ноклеточного вещества, окружающего оплодотворенную клетку в виде слоев желтка и белка.
Не менее интересны опыты О. Б. Лепешинской с формированием новых организмов из живого вещества, полученного от механического разрушения тела — такого водного животного, как гидра.
В пресной воде многих водоемов живет гидра, представляющая собой животный организм в виде мешочка, состоящего из двух слоев клеток.
О. Б. Лепешинская разрушала тело гидр, растирая их в ступке. Этим приемом производилось разрушение всех клеток тела гидры и превращение их в бесструктурную массу живого вещества. Создавая необходимые условия и подкармливая это живое вещество пищевым экстрактом, приготовленным из обычной пищи гидр, О. Б. Лепешинская обнаружила, что это бесструктурное живое вещество начинает постепенно формироваться в отдельные клетки. Образованные клетки затем начинают многократно делиться и дают новые организмы в виде многоклеточных шариков.
Если живое вещество, полученное из тела гидры, не снабжалось пищевым экстрактом, то образования из него новых организмов не наблюдалось.
Дальнейшие работы показали, что в теле животных и человека при ранении образовавшийся сгусток крови является тем живым веществом, из которого может образоваться ткань тела при заживлении раны.
Работы О. Б. Лепешинской представляют научное открытие исключительной ценности, за что ей присуждено звание лауреата Сталинской премии.
Из приведенных работ Лепешинской ясно видно, что живое может иметь в природе различные формы — как клеточные, так и неклеточные.
Эти работы подводят биологическую согетскую науку к познанию происхождения жизни, а также к экспериментальному доказательству перехода и превращения неживой материи в живое вещество, а затем и в его клеточную форму развития.
Таким образом, живое в процессе эволюции формируется вначале в простейшие организмы в виде комочка живого вещества, а затем организация такого комочка делается все сложнее и сложнее, в нехм появляются обособленные структуры, и он превращается в одноклеточный организм. От такого простейшего организма в многовековом процессе эволюции возникают более сложно организованные растения и животные, строение тела которых представляет уже сложную систему. Так, тело сельскохозяйственного животного является уже сложно устроенным организмом.
Все органы и ткани животного или растения находятся во взаимной связи и зависимости и представляют собой единый, слаженно работающий организм.
У тел неживой природы иной характер взаимосвязи и взаимозависимости и слаженности отдельных частей.
Если отделить от живого тела какой-либо жизненноважный орган — нарушится вся целостность обмена веществ в организме, и он гибнет. Если же отделить часть от неживого предмета — он не теряет своих свойств. В этом тоже проявляется отличие живого от предметов неживой природы.
Наличие слаженности в работе всех органов и тканей животного или растения показывает, что организм следует рассматривать как единое целое, а не как механическое соединение частей тела.
Эта слаженность всех частей организма выработалась в процессе эволюции в результате постоянного обмена веществ с окружающей средой.
Каждый орган или ткань в этом обмене со средой выполняют и приспособлены эволюцией к определенной роли, к определенной функции.
При изучении связи организма через обмен веществ с внешними условиями необходимо различать два понятия: факторы внешней среды и условия жизни (или условия существования). Это разделение понятий очень важно для направленного воздействия на организм животного и растения. Биологи-идеалисты, особенно формальные генетики, в понятиях не делали этой разницы и в попытках воздействовать и изменять организмы зашли в тупик.
Под факторами внешней среды мичуринская биология понимает все многообразие окружающих организм условий (температурных, световых, пищевых, водного характера и т. п.). Из этого многообразия в процессе развития и жизни организма не все факторы внешней среды необходимы для поддержания жизни. Те факторы внешней среды, которые являются необходимыми, без которых не может продолжаться жизнь животного или растения, называются условиями жизни или существования.
Как показало мичуринское учение, направленное преобразование организмов может осуществляться только влиянием на них измененными условиями жизни, а не влиянием любого внешнего фактора из окружающей среды. Изменяя условия развития, подставляя новые условия жизни, можно заставить организм вступать в обмен веществ с этими новыми условиями, при этом меняется и тип обмена веществ организма. Изменение у животного типа обмена веществ в теле или отдельных органах вызовет направленное изменение в свойствах и признаках всего организма или органа, которые затем могут передаться через половые клетки и его потомству.
Таким образом, мичуринская биология по-иному оценивает роль условий существования, чем это делал Дарвин. Мичуринская биология вскрыла важную сторону, — что изменение условий жизни является причиной изменчивости животных и растительных организмов.
Целесообразное изменение условий жизни, осуществляемое человеком в работе с животными, вызывает направленное, а не случайное изменение их свойств в желательном для человека направлении.
Создавая стройную теорию управления живой природой, мичуринская биология вскрыла еще одно очень важное явление в жизни организмов. Было установлено, что все обменные процессы организма с внешней средой идут избирательно. Это означает, что в разные периоды (стадии) развития организма, органы и ткани тела выбирают из внешней среды не одинаковые условия жизни.
Так, для нормального роста и развития озимой пшеницы на первых этапах ее развития требуются низкие температуры (около 0°). Если, например, низкой температуры озимая пшеница не встретит, если ее высеять не осенью, а весной, то пшеница будет куститься, но не будет дальше развиваться — не сможет дать выколашивание и не будет плодоносить. Значит, для нее из всего многообразия факторов внешней среды в числе других условий жизни условием развития является низкая температура. Яровая пшеница, наоборот, требует и избирает из внешней среды условия более высокой температуры на первых этапах жизни растения, и если их нет, — ее рост и развитие тормозятся, и она не дает семян.
Следовательно, определенная температура избирается организмом растения на первых этапах его развития, как одно из главных условий жизни.
Но на последующих этапах развития пшеницы большое значение приобретает фактор света. Для того чтобы пшеница колосилась, необходимо длительное ее освещение. Если же ее будут выращивать в условиях короткого дня, то выколашивание не наступит.
Из примеров с пшеницей видно, что этот вид растений избирает определенные факторы из внешней среды и притом различные, на разных этапах (стадиях) своего развития; это означает, что организмы зависят в своем развитии от определенных условий жизни.
Следовательно, для управления развитием организмов необходимо знать законы избирательности их к окружающим условиям. Это и было разработано в теории стадийного развития Т. Д. Лысенко. Теория стадийного развития положена в основу направленного управления и переделки организмов. Подробное рассмотрение этой теории будет сделано ниже.
4. Размножение организмов
Организмы обладают важным биологическим свойством — способностью размножаться, т. е. воспроизводить потомство. Благодаря этой способности поддерживается и продолжается существование всех форм живых существ. Через размножение же осуществляется и их развитие и совершенствование. Так, возникающие в родительском поколении изменения и новые ценные свойства через размножение наследуются потомством.
Размножение дает начало жизни новым организмам, новым поколениям и тем самым оно сохраняет и поддерживает жизнь живых существ.
В процессе эволюции живой природы тип размножения не остается постоянным, а изменяется, переходя от простых форм размножения к более сложным формам.
Выделяют два типа размножения — бесполое и половое.
Бесполый тип размножения более прост и его биологическая роль в процессе эволюции меньше, чем полового.
Бесполое размножение широко распространено у бактерий, водорослей. При нем происходит деление бактерии, представляющей собою организм, состоящий из одной клетки, на две новые клетки.
Бесполое размножение может осуществляться также путем побегов, корневищ, отводков, что распространено у многих высших растений. Так, например, всем известно, как трудно бороться с такими сорняками, как пырей и осот, потому что кусочек корневища, оставшийся в земле, может воспроизвести новый организм бесполым размножением. В садоводстве и полеводстве часто используют этот способ для быстрого размножения полезных растений.
Бесполое размножение простым делением встречается, но значительно реже, и у животных (у одноклеточных животных вроде амебы и инфузорий, у некоторых червей). На рис. 187 изображено бесполое деление амебы и червя.
При вегетативном размножении жизнь организма, из которого образовалось потомство, как бы продолжается, а не возникает заново.
Так, поставленная в воду срезанная ветка даст корни и будет продолжать развитие с того состояния, в котором находилось дерево, с которого она была взята. Ветка, срезанная с дерева весной, распустит почки и будет зеленеть; ветка, срезанная осенью, даст опадание листьев.
Более сложный и биологически более полезный в эволюционном отношении тип размножения — половой. При этом типе размножения в различных организмах (мужских и женских) вырабатываются специальные половые клетки: в женском организме — яйцеклетки, в мужском — живчики. Слияние женских клеток с мужскими создает новый организм. При этом размножении жизнь возникает заново и создавшийся при половом размножении организм должен пройти вновь все этапы развития, присущие данному виду растений или животных.
Так, например, в оплодотворенном яйце курицы развивается при определенных температурных условиях куриный зародыш, который вылупляется из яйца в виде цыпленка, развивающегося затем в половозрелое животное, — таким образом, половые клетки родителей создали новый организм.
Для возникновения нового организма необходимо не только наличие специальных половых клеток, но также необходим очень сложный процесс их слияния, объединения, получивший название оплодотворения.
Объединением яйцеклетки с живчиками начинается первый этап индивидуального развития нового организма, с которого человек уже направленно может влиять на него и формировать желательные свойства. Вот почему в мичуринской биологии одним из главных разделов является раздел, разрабатывающий теоретические основы управления развитием организма через оплодотворение в процессе полового размножения.
Биологическую роль полового размножения вскрыл впервые Ч. Дарвин. Под влиянием идеалистических теорий менделизма-морганизма-вейсманизма эти исследования Дарвина были забыты многими биологами. И только благодаря работам наших отечественных ученых К. А. Тимирязева и особенно И. В. Мичурина и академика Т. Д. Лысенко труды Дарвина по оплодотворению были углублены и достигнуто правильное понимание значения полового размножения и биологической сущности процесса оплодотворения.
Биологическое значение полового размножения в процессе эволюции заключается в том, что оно создает более сильное, более жизненное потомство, чем потомство, получаемое от бесполого размножения.
Как мы уже говорили, организм, полученный от вегетативного размножения, продолжает тот этап развития, в котором находился организм, отделивший этот новый, т. е. срезанная ветка дерева, превращенная в самостоятельный организм, будет иметь тот же возраст и тот же этап развития, какие имело дерево, от которого ее отделили. У потомства, полученного от вегетативного размножения, обнаруживается понижение жизненности и как бы преждевременное одряхление.
Интересным примером этого служит работа Т. Д. Лысенко с пирамидальным тополем. Это быстро растущее дерево, очень нужное для полезащитных насаждений, имеет один большой недостаток — оно быстро стареет и начинает суховершинить. Академик Т. Д. Лысенко вскрыл причину этого и нашел меры борьбы. Ранняя суховершинность, т. е. раннее старение объясняется тем, что пирамидальный тополь размножается у нас ветками и черенками, т. е. вегетативным бесполым путем. Разводя его так многие столетия, мы получаем с каждым поколением все менее жизненные организмы. Половым же путем тополь не размножался, так как деревьев, имеющих женские цветки, в Советском Союзе оказалось очень мало, а деревья с мужскими цветками после цветения не могут оставить потомства. Вот почему размножения тополя семенами не происходило.
По заданию академика Т. Д. Лысенко были отысканы редко встречающиеся экземпляры деревьев с женскими цветками. Было произведено искусственное опыление этих цветков пыльцой и получены семена. Из полученных семян выращены были еще перед Великой Отечественной войной тополевые сеянцы, обладающие крепостью, скорым ростом и выносливостью. Такое потомство от полового размножения тополя будет более долголетним и не имеет преждевременной суховершинности.
Из этого примера видно, что половое размножение имеет большое значение в создании крепкого, жизненного потомства. Это означает, что половое размножение биологически полезно в жизни животных и растений.
Чем же это можно объяснить?
Биологическая польза полового размножения связана с тем, что в новом организме, полученном от объединения половых клеток родительского поколения, создается более широкая приспособленность к условиям жизни, чем у каждого из родителей в отдельности. Это происходит вследствие того, что в результате оплодотворения объединяются приспособленность к одним условиям через половые клетки отца и приспособленность к другим условиям жизни — через половые клетки матери. Потомство от полового размножения, более широко приспособленное к условиям жизни, будет и более выносливым, более крепким, более жизненным. Учение о жизненности разработано Т. Д. Лысенко.
Жизненность — это одна из сторон живого тела, вызывающая процесс обмена его с окружающими условиями существования. Жизненность организма является движущей силой его развития. Если живое тело теряет жизненность, оно перестает вступать в обмен веществ с окружающими условиями, перестает развиваться и превращается в мертвое тело. Процесс оплодотворения, протекающий при половом размножении, создает более высокую жизненность потомства.
Можно сказать, что жизненность — это интенсивность обмена веществ живого тела с окружающей средой.
Интенсивность этого обмена веществ в организме, как показали работы мичуринцев, наиболее совершенным образом создается оплодотворением, потому что при этом объединяются различающиеся по своим биологическим свойствам мужские и женские половые клетки. Их объединение создает новый организм, обладающий разнокачественностью, внесенной половыми клетками. Разнокачественность нового организма (противоречивость) проявляется в интенсивном обмене его с окружающими условиями. В процессе индивидуального развития организма эта противоречивость или разнокачественность, созданная при оплодотворении, постепенно уменьшается, интенсивность обменных процессов снижается, уменьшается жизненность организма и его индивидуальная жизнь заканчивается смертью.
Мичуринская биология показала, что жизненность организма может быть понижена и повышена уже в процессе самого оплодотворения. Так, например, если оплодотворение будет происходить половыми клетками от животных, находящихся в близком кровном родстве, например, если спариваемые самец и самка полные брат и сестра, то потомство от такого оплодотворения будет иметь пониженную жизненность. В животноводстве хорошо известно, что тесное родственное разведение вызывает у потомства ослабление здоровья, появление различных уродств, конституциональных болезней и т. п.
Такое действие родственного разведения теперь понятно с позиций мичуринской биологии. Половые клетки родственных животных биологически сходны, так как они развивались в организмах, выращенных в близких утробных и послеутробных условиях. Следовательно, зародыш от таких сходных половых клеток будет иметь слабую противоречивость биологических процессов, разнокачественность его будет незначительна, а это поведет за собой снижение интенсивности обменных процессов, снижение жизненности. Если в практической работе все же требуется использовать родственное разведение, то для создания биологического различия половых клеток родственных самцов и самок необходимо содержать в различных условиях.
Если родственное спаривание понижает жизненность потомства, то неродственное спаривание и особенно межпородное скрещивание повышает его жизненность, так как половые клетки здесь имеют большее биологическое различие.
Из этих положений мичуринской биологии становится понятным явление так называемого «ложного родства», которое заключается в том, что в стаде животных, долгое время разводившихся в одинаковых условиях и без родственного спаривания, наблюдается ослабление жизненности, приводящее к вырождению. Это объясняется тем, что одинаковые условия жизни самцов и самок стада, даже не родственных друг другу, ослабляют биологическое различие в половых клетках, в результате чего и наблюдаются явления, сходные с теми, какие имеют место при действительно родственном разведении.
Таким образом, через подбор условий кормления и содержания самцов и самок и подбором типа скрещивания у животных можно направленно влиять на результат оплодотворения и тем самым управлять организмом с первого этапа его развития.
Мичуринская биология вскрыла еще ряд новых сторон в процессе оплодотворения.
Как и всякий процесс, происходящий в организме, процесс оплодотворения протекает избирательно. Это означает, что женская половая клетка оплодотворяется не любым живчиком, случайно достигшим ее раньше других живчиков в половых путях самки, как это утверждают буржуазные генетики. Яйцеклетка активно избирает из многих живчиков, достигших ее, лишь те, которые больше будут подходить для ее обменных процессов, для ее жизнедеятельности после оплодотворения. Это означает, что оплодотворение яйцеклетки протекает избирательно по отношению к мужским половым клеткам. Избирательный характер оплодотворения также повышает жизненность и вытекающие из этого качества потомства.
Для того чтобы повысить возможность женских половых клеток избирать наиболее подходящие живчики и тем самым улучшить потомство сельскохозяйственных животных, в настоящее время в животноводстве применяют эффективный метод, исходящий из этих новых положений в вопросе оплодотворения, вскрытых мичуринской биологией.
Для повышения жизненности, здоровья и крепости потомства, для повышения выживаемости зародышей в утробный период и выживаемости потомства в послеутробный период применяется осеменение самок смесью семени разных самцов или покрытие их в одну течку несколькими самцами.
Так как семя разных самцов формируется в их организме при различных условиях, поскольку ни сами организмы, ни условия жизни не могут быть одинаковы, то осеменение самки смесью семени от двух или более самцов создает условия для более широкой избирательности яйцеклеток к мужским половым клеткам.
Яйцеклетка избирает из смеси семени те половые клетки, которые ей больше подходят и более необходимы для ее обменных процессов.
Опыты, проведенные советскими биологами, показали, что яйцеклетка часто избирает семя самца другой, а не своей породы. Так, например, при осеменении крольчих породы аляска смесью семени от самца той же породы и от самца породы шиншилла большинство родившихся крольчат получилось с признаками породы шиншилла, т. е. яйцеклетки предпочтительно (избирательно) оплодотворялись семенем самца чужой породы (т. е. породы шиншилла).
Таким образом, получаемое потомство было по своим породным, а следовательно, и биологическим свойствам неоднородно, разнокачественно. Это усиление разнокачественности нового организма, явившегося продуктом оплодотворения при усиленной возможности к избирательности, дает более жизненное потомство.
Опыты также показали, что этот метод снижает прохолост маток, повышает их оплодотворяемость, увеличивает плодовитость, а также повышает жизненность, здоровье и темп развития потомства.
Мичуринская биология исходит в объяснении закономерностей оплодотворения из того, что оплодотворение является сложным физиологическим процессом, в котором половые клетки самца и самки вступают во взаимный обмен веществ, т. е. половые клетки взаимно ассимилируют друг друга. В результате этого взаимного обмена между мужской и женской клетками в процессе их слияния при оплодотворении создается зародыш будущего нового организма, имеющий высокую жизненность.
Следует отметить, что сами по себе взятые отдельно яйцеклетки и живчики обычно не обладают жизненностью в том смысле, что не могут развиваться и образовывать новый организм и быстро погибают в половых путях. Только слияние мужских и женских половых клеток дает начало нового организма, имеющего высокую жизненность и способного к дальнейшему развитию.
Мичуринская биология по-новому трактует также вопрос о том, сколько живчиков участвует в оплодотворении яйцеклетки. Буржуазные генетики утверждали, что для оплодотворения требуется только один живчик, который проникает внутрь яйцеклетки и тем самым оплодотворяет ее. Все остальные живчики, по мнению этих биологов, не участвуют в оплодотворении. Современные представления об этом совершенно иные. Установлено, что оплодотворение сопровождается большой затратой мужских половых клеток, которые на разных этапах оплодотворения яйцеклетки выполняют различную роль.
Так, например, на первом этапе оплодотворения у животных живчики, в большом количестве окружающие яйцеклетку, вышедшую из яичника, освобождают ее от толстого слоя клеток, которым она обложена при выходе из яичника. Затем в освобожденную от этого слоя яйцеклетку проникает значительное число (10–15) живчиков.
Из этих живчиков часть служит как бы пищей для яйцеклетки, а часть принимает участие в дальнейших процессах жизнедеятельности яйцеклетки, в результате чего яйцеклетка начинает многократно делиться, и образуется зародыш нового организма.
Так как в яйцеклетку при оплодотворении проникает несколько живчиков, то это вызывает увеличение разнокачественности нового организма, что, как было уже сказано, влечет за собой повышение жизненности, крепости потомства. Следовательно, осеменение маток смесью семени разных самцов улучшает потомство не только в результате усиления избирательности, но и в результате множественного характера оплодотворения яйцеклетки живчиками (так называемая полиспермность оплодотворения).
Полиспермный характер оплодотворения был доказан некоторыми советскими исследователями опытами на курах. Например, производили осеменение кур породы белый леггорн смесью семени петухов двух других пород. В потомстве от такого осеменения были получены птицы, у которых одновременно проявлялись породные признаки обоих отцов, семенем которых одновременно осеменяли кур. Это доказывало полиспермный характер оплодотворения яйца курицы несколькими жпвчиками петухов обеих пород. Вместе с тем потомство проявляло лучшую выживаемость, более высокую яйценоскость, более крупный живой вес.
Мичуринская биология подтверждает еще одну сторону процесса оплодотворения, которую совершенно отрицали многие биологи старого направления, а именно, влияние семени самца на организм самки и на последующее потомство.
Еще Дарвин приводил такой пример: кобыла, покрытая первый раз самцом квагги и принесшая от квагги жеребенка, второй раз была спарена с жеребцом и принесла жеребенка, у которого была полосатость на теле, характерная для квагги. Но ведь этот жеребенок был от лошади, а не от квагги, — откуда же появились у него такие признаки?
Представители буржуазной генетики утверждали, что Дарвин привел сказочный пример. Но среди собаководов до сих пор сохранилось убеждение, что первая вязка самки оказывает влияние на качество последующего потомства, поэтому собаководы особенно стремятся оградить племенную самку от первого спаривания с беспородным самцом.
Мичуринская биология начинает вскрывать и эту сторону вопроса.
Основное положение, из которого следует исходить, таково, что процесс оплодотворения следует понимать в широком смысле слова, т. е., что семенем самца оплодотворяется не только женская половая клетка, но и весь материнский организм, давший эту клетку. Если это так, то мужские половые клетки должны оказывать определенное влияние на материнский организм и вызывать у него определенные изменения. Это обстоятельство очень хорошо доказано работами самого И. В. Мичурина. Мичурин доказал, что пыльца, являющаяся мужскими половыми продуктами, не только оплодотворяет женскую половую клетку, но и оказывает влияние на окружающие ткани женского цветка и вызывает, в них изменения. Так, например, плоды яблонь и груш, образуясь из тканей материнского организма, могут изменяться под влиянием пыльцы, которой опылялся цветок. Так, у сорта яблони Недзвецкого плоды обычно красные, но если ее опылить пыльцой антоновки, у которой окраска плодов желтая, то яблоня Недзвецкого под влиянием пыльцы антоновки изменяет обмен в тканях завязи и яблоки ее делаются чуть розоватыми. Такое влияние мужских половых клеток на материнский организм называется явлением метаксении. Мичурин наблюдал его на яблонях, груше, персике, розах.
Приведенный Дарвином пример с кобылой и кваггой — явление близкого порядка к метаксении у растений. Оно получило название у животных и растений, как явление телегонии, смысл которого заключается в том, что семя самца влияет на организм самки таким образом, что это влияние может сказаться и на последующем потомстве данной самки. Наблюдения собаководов в этом направлении имеют под собой теоретическое обоснование в мичуринской генетике. Явление телегонии обнаружено не только на лошади и собаках, оно получило подтверждение и на курах.
В настоящее время ведутся работы, позволяющие использовать эту сторону оплодотворения для усиления влияния отца на развитие его свойств у потомства. Это управление развитием потомства для усиления влияния на него отца получило название полового ментора (воспитателя).
Учение о менторе, т. е. учение о направленном воспитании организмов было разработано И. В. Мичуриным. Одной из сторон менторирования и является воздействие на новый организм с первых этапов его развития методом полового ментора путем использования пыльцы у растений или семени самца у животных.
Исследования яйцеклетки в первые часы после оплодотворения показали, что она начинает дробиться, образуя все более и более сложный многоклеточный организм, который превращается затем в зародыш.
Работами последних лет было обнаружено, что у животных в начавшуюся дробиться яйцеклетку проникает много живчиков, остающихся жить некоторое время в половых путях самки после покрытия.
На рис. 188 видно, что через 24 часа после оплодотворения яйца крольчихи в окружающую оболочку и между клетками дробящегося яйца проникло много живчиков. Их биологическая роль в процессе развития этой оплодотворенной яйцеклетки состоит в том, что эти живчики используются ею как пища для поддержания ее жизни до тех пор пока яйцеклетка не прикрепится к стенкам матки и не будет получать пищу через стенки матки из крови организма самки.
Для разрешения вопроса — будут ли эти живчики выполнять роль ментора и тем самым усиливать влияние половых клеток самца на развитие потомства — был проведен опыт: ангорских крольчих спаривали с ангорским самцом, а через 10 часов после этого, когда уже произошло оплодотворение, в половые пути этих крольчих в течение нескольких дней вводили семя от самца породы фландр. Семя этого самца не участвовало в первых этапах оплодотворения, но оно оказало свое влияние на развивающиеся у самок зародыши. Это влияние самца-ментора проявилось у потомства в том, что крольчата по ряду показателей приобрели свойства породы самца-ментора. Они были более крупные, показатели крови и промеры тела их приближались к породе фландр, кроме этого, среди них преобладали численно самцы, а самок было меньше.
Все это свидетельствует о том, что эмбрионы кролика развивались в направлении свойств, присущих организму самца-ментора.
Жизненность у крольчат была более высокой, чем в потомстве ангорских крольчих, не подвергнутых длительному влиянию полового ментора.
Эти эксперименты выдвигают новые возможности управления развитием животных и повышением жизненности потомства. Половой ментор в таком виде может быть использован для повышения жизненности потомства животных, получаемых путем родственного разведения.
Таким образом, мичуринская биология развила и углубила теоретические основы процесса оплодотворения как у животных, так и у растений. Эти новые положения широко использованы в сельскохозяйственной практике для улучшения качества потомства, повышения его жизненности, продуктивности и устойчивости. Этим было доказано, что управление развитием организма должно начинаться с момента оплодотворения, т. е. с начала индивидуального развития. Ставя перед собой цель управления развитием и формированием организмов, мичуринская биология вскрыла важнейшие законы роста и развития растительных и животных организмов.
Работами И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко создана стройная теория закономерностей индивидуального развития, к рассмотрению которой мы теперь и перейдем.
5. Теория стадийного развития и особенности развития животных
В основе управления развитием организмов лежит теория стадийного развития, которую сформулировал академик Т. Д. Лысенко, исходя из работы И. В. Мичурина и многочисленных собственных исследований.
Несмотря на то, что эта теория была разработана на растительных организмах, многие из ее теоретических положений являются общебиологическими, т. е. они распространяются и вскрывают закономерности развития не только растений, но и животных.
Создавая теорию стадийного развития организмов, Т. Д. Лысенко установил, что каждый организм имеет два нетождественных, неодинаковых процесса — процесс роста и процесс развития. Что это разные стороны жизнедеятельности организмов, видно из следующего.
У растений часто можно наблюдать, что семена, попавшие в разные условия, дают неодинаковые результаты. Так, например, если семена подсолнечника попадут в плохие условия — из них вырастают очень маленькие растеньица, у которых процесс роста задержан, но такие растеньица часто продолжают дальнейшее развитие и достигают цветения и плодоносят, несмотря на свой малый рост.
Это означает, что неблагоприятные условия жизни затормозили увеличение массы тела растения, задержали его рост, но не задержали его дальнейшее развитие, формирование цветков и семян.
Можно привести и другой пример, когда соотношение между ростом и развитием нарушается в обратном смысле. Например, кукуруза, высеянная на севере, дает хорошую зеленую массу, хорошо растет, но северные условия тормозят у нее процессы развития, формирование органов размножения не происходит (или запаздывает), вследствие чего кукуруза на севере не дает метелки и початка, не цветет и не оставляет семян.
Таким образом, процесс роста — это процесс увеличения массы тела за счет деления клеток тела, приводящий к увеличению веса организма, увеличению живой массы тела. Развитием же называются такие процессы, которые вызывают образование у организма новых органов и тканей, новые физиологические процессы или новые свойства.
Так, в процессе роста и развития оплодотворенной яйцеклетки животного происходит не простое увеличение массы тела, состоящей из одинаковых клеток, а превращение одних клеток и тканей в другие, в результате чего формируются органы тела, которые в процессе своего развития начинают функционировать.
Из приведенных выше примеров видно, что, зная, какие условия способствуют или тормозят рост и какие условия оказывают влияние на процессы развития (формирование органов и их функций), можно направленно формировать эти процессы через соответствующие условия жизни.
Академик Лысенко нашел, что соотношение между ростом и развитием может быть различное, каждое из которых определяется условиями, в каких растет и развивается растение или животное.
Причем условия, необходимые для роста, могут не совпадать с условиями, необходимыми для развития. Наблюдаются следующие соотношения между ростом и развитием.
1. Медленный рост и медленное развитие. Такое соотношение свидетельствует о том, что условия жизни были неблагоприятны для осуществления обоих процессов. У животных мы наблюдаем это при очень плохом кормлении и содержании, что вызывает крайне плохой рост, выражающийся в малом живом весе, а также плохом развитии половой функции, что приводит к пониженной плодовитости и очень позднему половому созреванию.
2. Медленный рост и быстрое развитие. Это соотношение в росте и развитии наблюдается, когда кормление, хотя и недостаточное, но все же не может затормозить нормальное половое созревание.
3. Быстрый рост и медленное развитие. Это соотношение наблюдается у сельскохозяйственных животных при особом типе кормления их в молодом возрасте. Такой специфический тип кормления применяют, например, для получения быстро растущих телят, предназначенных для откорма и забоя в раннем возрасте.
В этом случае условия кормления усиливают процесс роста, вызывая интенсивный привес тела, но при этом не наблюдается ускоренного формирования и созревания половых функций животного.
4. Быстрый рост и быстрое развитие. Это соотношение является результатом того, что организм имеет благоприятные условия жизни для осуществления обоих процессов. Такое соотношение роста и развития, несомненно, полезное и выгодное для человека, создает скороспелых, быстро растущих и быстро созревающих животных, что достигается созданием рациональных условий содержания и правильным, хорошим кормлением.
При быстром росте идет и быстрое формирование и развитие всех органов и функций.
Но не только рост и развитие могут требовать различных условий для своего осуществления. Было установлено также, что на протяжении развития организма происходит смена требований к условиям жизни.
В одни моменты организм для своего развития требует одних условий, а в другие моменты — других условий жизни, И если в данный момент организм не находит во внешней среде требуемых им условий, дальнейшее его развитие приостанавливается.
Мы уже приводили пример с пшеницей, из которого видно, что на одном этапе развития она требует в числе других условий определенной температуры окружающей среды, а на другом этапе в числе ведущих условий ее развития оказывается свет. Следовательно, пшеница на протяжении своего развития меняет требования к условиям жизни.
Установив на растениях важный факт смены требований организма к условиям жизни, Т. Д. Лысенко сформулировал свою замечательную теорию стадийного развития, которая лежит в основе правильного осуществления управления развитием организмов.
Академик Т. Д. Лысенко нашел, что каждая стадия (период или этап развития организма) характеризуется тем, что организм требует определенных условий для своего развития.
Переход от одной стадии развития к другой сопровождается сменой требований организма от одних условий к другим условиям жизни.
Не пройдя одной стадии организм не может перейти к другой, а следовательно, не может быть продолжено развитие, формообразование органов и развитие новых функций органов.
Т. Д. Лысенко нашел для растений две стадии — стадию яровизации, когда для развития растения необходима определенная температура внешней среды в комплексе с другими условиями, и стадию световую, когда растение для своего дальнейшего развития требует определенных световых условий жизни (также в комплексе с другими условиями).
Если при прохождении стадии организму дать новые, необычные условия жизни, то это может вызвать или прекращение развития или, в особых случаях, организм вынужденно меняет свои требования, начинает усваивать новые условия и при этом происходит изменение его наследственности.
Так, например, если дать яровому сорту пшеницы во время прохождения стадии яровизации вместо требуемой яровым сортом температуры +10, +20° температуру около 0°, то у такого ярового сорта пшеницы изменяется весь дальнейший ход развития, изменится тип обмена веществ растения, а это будет изменять и его природу, его наследственность, и растение, имевшее наследственность ярового сорта, будет приобретать свойства и особенности озимого сорта. Этот пример показывает, что, зная стадии развития и предоставляя организму во время прохождения стадии новые условия, можно изменять наследственность и можно управлять развитием.
Этим путем, например, были получены изменения озимых пшениц в яровые.
В последние годы академик Т. Д. Лысенко и его последователи показали также, что изменепие температурных условий во время стадии яровизации вызывает превращение одного вида пшеницы в другой вид, превращение овса в овсюг, пшеницы — в рожь.
Таким образом, на основе теории стадийного развития можно управлять развитием растительных организмов, превращая их даже в новые сортовые и видовые формы, подставляя измененные условия жизни при прохождении той или другой стадии развития.
На основе общих положений теории стадийного развития разрабатываются в настоящее время и пути направленного управления организмом животного.
Посмотрим, какие же пути дальнейшего управления животным организмом можно наметить, исходя из общетеоретических положений мичуринской биологии.
Остановимся очень кратко на картине изменений, происходящих с яйцеклеткой после оплодотворения.
Развитие оплодотворенной яйцеклетки заключается в том, что она начинает многократно делиться, образуя вначале шарик, состоящий из многих клеток, затем превращается в подобие двухслойного мешочка (рис. 189).
1 — два направительных тельца в около желточном пространстве; 2 — два сближающихся ядра в протоплазме яйца; 3 — остатки клеток лучистого венца на прозрачной оболочке
Этот мешочек, постепенно разрастаясь за счет деления клеток, усложняется, в нем происходит изменение и образование клеток нового типа, которые затем образуют различные ткани, из тканей постепенно формируются органы, которые также все более и более усложняются, приближаясь к тому состоянию, которое характерно для взрослого, полностью сформированного организма.
Развитие у млекопитающих происходит вначале в организме матери, и этот период называется утробным, или эмбриональным, а после рождения животного наступает период развития, называющийся послеутробным, или постэмбриональным. В утробный период развивающийся организм питается через организм матери, извлекая из ее крови необходимые для своего развития питательные вещества.
С появлением на свет новорожденный питается молоком матери и только позднее постепенно переходит на обычное питание взрослой особи.
Из этого краткого описания можно видеть, что условия эмбрионального и постэмбрионального развития у высших животных резко различаются как по способу и типу питания, так и по температурным и прочим условиям.
С момента возникновения и до момента своего полного развития, которое наступает в половозрелом возрасте, организм животного проходит ряд различных этапов. На каждом этапе он требует для своего развития разных условий существования.
Так, оплодотворенная яйцеклетка в течение нескольких дней находится в половых путях самки, не прикрепленная к стенке матки. В этот период она начинает дробиться, питаясь в течение этого времени за счет своих запасов питательных веществ и за счет окружающего ее белкового слоя, образованного из веществ, выделенных клетками яйцеводов самки, а также и за счет окружающих и проникающих в нее живчиков. Этот период развития сменяется переходом растущего зародыша на питание через кровяной ток матери. Это достигается у млекопитающих тем, что зародыш прикрепляется к стенке матки и имеет общий с организмом матери кроветок. Условия развития в этот период, несомненно, отличаются от предыдущего и последующего периодов. Эмбриональный этап развития заканчивается выходом организма из тела матери и переходом в совершенно новые условия жизни, при которых тип питания и дыхания качественно иной.
В эмбриональный период особенно большое значение приобретает для направленного формирования будущего животного материнский организм.
Условия питания матери до и во время беременности определяют в большой мере качество будущего потомства.
Обильное, полноценное кормление сук в период щенности дает хорошо развитых, крупных щенят, а скудное кормление тормозит как рост, так и развитие потомства не только в эмбриональный, но даже и в постэмбриональный период, когда суки находились уже в хороших условиях кормления.
Таким образом, управление ростом и развитием потомства необходимо начинать с первых дней беременности матери.
Русские ученые еще в прошлом столетии начали применять направленное кормление для создания животных желательного типа. Так, русский академик А. Ф. Миддендорф путем изменения типа кормления жеребят выращивал лошадей упряжного типа из молодняка тяжеловозных пород. Закономерности роста и развития животных были вскрыты классиками отечественной зоотехнии Н. П. Чирвинским, Е. А. Богдановым, П. Н. Кулешовым, М. Ф. Ивановым и развиты современными учеными С. И. Штейманом, П. Д. Пшеничным, А. И. Овсянниковым и другими.
Было установлено, что развитие животного в утробный и послеутробный периоды проходит неравномерно, т. е. в разные периоды жизни скорость роста и развития различных органов и частей тела не одинакова. Так, например, у собак в последнем периоде щенности зародыши растут больше в длину и перед рождением только начинается усиление роста в высоту. Поэтому новорожденные щенки выглядят коротконогими и длиннотелыми. После рождения наступает смена в скорости развития частей тела собаки. До 4-месячного возраста у щенят происходит быстрый рост объема грудной клетки, с 5 месяцев ускоряется рост длины туловища, а с 7 месяцев наблюдается усиленный рост в высоту.
Открытие неравномерности в росте и развитии животных позволяет формировать животное так, как этого требует человек.
Для этого необходимо использовать кормление как основное условие, формирующее организм животного.
Так, если суке в последней трети щенности дать усиленное кормление, то можно получить щенят, хорошо развитых в длину. Обильное кормление щенка до 4-месячного возраста будет формировать животное с хорошо развитым обхватом груди. Дальнейшее обильное кормление обеспечит хорошее развитие животного в длину.
Недостаточное же кормление, например в 5–7-месячном возрасте, затормозит рост и развитие животного в высоту и в ширину, в результате чего взрослое животное сохранит в себе черты щенячьего возраста, будет узкотелым, непропорциональным на ногах.
Недокорм щенка после рождения затормозит нормальную интенсивность роста в высоту, и взрослая собака от такого воспитания будет коротконогой.
Таким образом, направленным кормлением щенной суки и щенка можно управлять ростом и развитием животного и формировать у него желательное телосложение.
Большое влияние на тип обмена веществ и, следовательно, на рост и развитие животных оказывает температура помещения, в котором выращивают животных. В тех случаях, когда у животных требуется создать повышенный обмен веществ, что является желательным свойством и для служебных собак, необходимо применять, кроме обильного кормления закаливающие условия воспитания при холодных температурах помещения. Такой производственный опыт «холодного» воспитания давно осуществляется в передовом молочном племсовхозе «Караваево». Этот метод направленного воспитания создает у животного повышенный тип обмена веществ, закаляет организм и тренирует сердечнососудистую систему (легкие, сердце, кровеносные сосуды, кожу и т. п.), вырабатывая у животного крепкую конституцию, хорошее здоровье и живой темперамент.
В систему направленного воспитания животных, особенно таких, как лошади и собаки, включается также направленная тренировка мускулатуры и нервной системы, что будет изложено подробно в последующих главах.
Тренировка у животных нервной системы, мускулатуры, сердечно-сосудистой системы важна не только потому, что она совершенствует данное животное, подвергнутое направленной тренировке и дрессировке. Созданные тренировкой и дрессировкой у животного желательные свойства будут закрепляться в потомстве, если система тренировки будет осуществляться не только у родителей, но и у потомства.
Эти приобретаемые от тренировки свойства будут усиливаться и накапливаться в последующих поколениях.
Вот почему при работе с собаками следует помнить одно из главных положений мичуринской биологии, а именно: что приобретаемые организмами в процессе их роста и развития свойства могут передаваться потомству и накапливаться у него. Ошибочны представления тех собаководов, которые считают, что служебные качества собак определяются только родословной, т. е. наследственностью, полученной от предков, и не зависят от формирующих условий развития животных.
Уместно поэтому указать, что отсутствие должного направленного воспитания щенков, отсутствие тренировки и дрессировки их при любительском комнатном содержании и выращивании приводят к утере самых ценных служебных свойств собак.
Таким образом, направленное выращивание животных, исходящее из общих положений мичуринской биологии о закономерностях роста и развития, открывает путь управления формированием животных организмов.
Нам остается рассмотреть последний вопрос: каковы закономерности передачи потомству тех свойств, которые можно сформировать направленным воспитанием у родителей в процессе их роста и развития. Для этого необходимо изложить основы мичуринского учения по вопросу о наследственности и ее изменчивости.
6. Наследственность и ее изменчивость
Наследственность — это одно из важнейших свойств организмов, которое не присуще телам неживой природы.
Под наследственностью часто понимают способность передачи родителями своих свойств потомству.
Но это очень узкое и ограниченное понимание важнейшего свойства организмов.
Для правильного понимания сущности наследственности следует исходить из предложенной Ф. Энгельсом характеристики живой материи.
Мы уже говорили, что обмен веществ с неживой природой является главнейшим свойством живого. Обмен веществ определяет все другие основные свойства организмов, в том числе и наследственность.
Условия жизни, включенные в обмен веществ организма, создают наследственность этого организма.
Таким образом, наследственность — это тип обмена веществ. Первое свойство наследственности заключается в том, что каждый организм требует определенных условий для своей жизни и развития.
Второе свойство наследственности состоит в том, что организмы по-разному отвечают на одинаковые условия жизни.
Таким образом, наследственность — это свойство организмов требовать для своего развития определенных условий жизни и определенным образом реагировать на эти условия. Эти свойства наследственности определяются типом обмена веществ организма, который формируется условиями жизни, условиями существовании.
Из этого определения наследственности становится ясным, что изменить наследственность, создать новую наследственность у организма можно только путем изменения типа обмена веществ у данного организма.
Изменение же типа обмена веществ можно осуществить, подставляя организму новые условия жизни (кормление, содержание, климатические условия и т. п.).
Этот путь изменения наследственности в желательном для человека направлении широко используется мичуринцами при выведении новых сортов растений и новых пород животных.
Таким путем, например, была создана высокопродуктивная костромская порода молочного скота. Изменив кормление, уход и содержание, применив метод «холодного» воспитания и усиленное упражнение вымени правильным доением, работники племхоза «Караваево» изменили обмен веществ у животных, происходивших от местного улучшенного скота, а тем самым они создали новую наследственность, характеризующую костромскую породу.
В обмене веществ организма с условиями жизни участвуют все органы и ткани тела, все его клеточки, все капельки живого вещества, причем каждая из этих частей организма имеет свой тип обмена веществ и строит свое живое вещество, свои клеточки на свой лад, не похожий на тот, которые имеют другие органы и части тела.
Каждый орган, каждая клеточка, каждая капелька живого вещества, образующая организм, имеет свою наследственность.
Таким образом, наследственность каждого организма обладает также важным свойством — раздельностью, прерывистостью (дискретностью).
Простым примером дискретности клеток ткани может служить пестролистность у растений и пегость у животных. Ясно, что у пегого животного одни участки кожи могут образовывать красящее вещество волоса (пигмент), в результате чего шерсть на этих участках окрашена в черный, рыжий или бурый цвет, а клетки кожи других участков тела имеют иную наследственность, иной обмен веществ и неспособны вырабатывать пигмент, вследствие чего шерсть этих участков кожи остается белой (не пигментированной). Наличие этого свойства наследственности (открытого мичуринской биологией) позволяет управлять отдельными свойствами и качествами организма.
Например, если необходимо изменить свойства, а следовательно, и наследственность нервной системы животного, следует изменить такие условия жизни, которые могут оказывать большое влияние на эту систему. Для этого, в частности, у собак, необходима систематическая, направленная дрессировка, тренировка нервной системы.
В мясном животноводстве, например, основная цель совершенствования и направленного изменения животных будет заключаться уже не в изменении нервной системы как основного хозяйственно полезного свойства, а в изменении наследственности, определяющей мясные качества животного. В этом случае изменение условий жизни должно итти путем особого кормления животных (хотя, конечно, с учетом деятельности нервной системы).
Так, включение обильной белковой и углеводистой пищи, ограничение движений, создание условий для выработки спокойного (флегматичного) темперамента будут формировать наследственность животных мясного типа, которые способны быстро расти и хорошо откармливаться.
Эти примеры показывают, как можно управлять отдельными свойствами организма в процессе его развития, используя дискретность наследственности.
Наследственности свойственна устойчивость или консерватизм, который проявляется в том, что созданная при определенных условиях жизни наследственность организма сохраняется и закрепляется в потомстве, если условия жизни будут у потомства близки или одинаковы с условиями, в которых жили их родители.
Устойчивость наследственности выражается в пригнанности всех органов организма друг к другу и к определенным условиям жизни. Такая пригнанность и слаженность в работе организма создается и закрепляется жизнью ряда поколений.
Устойчивость наследственности имеет большое значение в эволюции диких животных и растений, а также и в совершенствовании и создании новых пород животных и сортов растений, разводимых человеком. Так, например, благодаря устойчивости наследственности сохраняются и закрепляются в последующих поколениях полезные приспособления, возникающие у диких животных, что делает более совершенным этот вид животных. В сельскохозяйственной практике устойчивость наследственности позволяет сохранить созданные человеком ценные породные признаки животных.
Если бы организмы не обладали этим важным свойством, эволюция диких форм приостановилась бы, а сельскохозяйственная практика отбора и подбора не могла бы создавать новые породы.
В племенной работе с животными устойчивость наследственности закрепляет породные свойства животных, если будут сохранены те условия жизни, т. е. кормление, уход, содержание, которых требует наследственность этой породы.
Если же условия не будут отвечать требованиям наследственности породы, то породные качества животных исчезнут, так как при изменившихся условиях изменится и наследственность этой породы. Этим и объясняются те печальные факты, когда при неблагоприятных условиях, не отвечающих наследственности, порода вырождается, приобретает новые, часто нежелательные, свойства.
Так, например, наследственность служебных собак требует, как обязательного условия, систематической тренировки нервной системы в желательном для человека направлении.
Если такая тренировка не осуществляется, порода теряет свои ценные свойства, приобретает нежелательные качества нервной системы.
Собаки этой породы только по внешнему виду могут быть отнесены к породе служебных собак, а по своему основному свойству они уже изменили наследственность и потеряли свои прежние породные качества как служебных собак.
Устойчивость наследственности, как мы видели, — положительное свойство в совершенствовании животных и растений.
Вместе с тем устойчивость наследственности имеет и отрицательные стороны.
Так, она мешает в селекционной работе с животными, когда ставят цель создать животных с новыми качествами новой породы. Если желательно изменить наследственность животных данной породы, то необходимо изменить условия их жизни, но встречаются трудности — включение новых условий не всегда изменяет наследственность организма, так как она обладает устойчивостью, которая и сохраняет свойства старой породы, намеченные к изменению.
Мичуринская биология нашла пути для расшатывания устойчивости наследственности.
Для этого применяют в животноводстве межпородное скрещивание.
Потомство от скрещивания родителей, принадлежащих к разным породам, будет иметь двойственную наследственность, так как наследственность, полученная от одного родителя, требует одних условий, а наследственность, полученная потомством от другого родителя, требует других условий. Эта двойственность приводит к менее устойчивой, т. е. расшатанной наследственности межпородных помесей.
Организмы с расшатанной (двойственной) наследственностью более пластичны и легче изменяются под влиянием новых условий жизни, так как они лучше в свой обмен веществ включают и ассимилируют эти условия.
Работами И. В. Мичурина было установлено, что молодые организмы имеют меньшую устойчивость наследственности, а поэтому и направленное изменение наследственности организма следует проводить на ранних этапах развития, когда организм лучше включает в свой обмен веществ новые условия жизни, направленные на изменение его наследственности.
Разберем еще вопрос о том, всякое ли изменение наследственности будет наследоваться, т. е. передаваться от родителей потомству?
На этот вопрос мичуринская биология дала ясный ответ.
Если произойдет изменение наследственности в каком-либо органе, что вызовет появление у организма новых свойств, то наследование этих свойств потомством будет лишь в том случае, если изменения в обмене веществ, происшедшие в этом органе, включаются в общий обмен веществ и изменяют обмен в половых клетках.
В этом случае изменится наследственность половых клеток, и новые свойства, появившиеся у родителей, будут через процесс оплодотворения унаследованы и потомством.
Такая трактовка вопроса об унаследовании потомством свойств родителей дает объяснение многим фактам, известным из практики.
Так, например, становится ясным, почему появление у родителей каких-либо несущественных особенностей (своеобразной пегости, курчавости и пр.) не всегда сопровождается появлением этих же особенностей у потомства. Ясно, что изменение наследственности, например в свойствах пигментации родителей, не изменило обменные процессы их половых клеток, которые не приобрели новых наследственных особенностей, в результате чего и не произошло унаследования потомством своеобразной негости родителей.
В тех случаях, когда при проведении селекционно-племенной работы с животными желательно, чтобы ценные свойства, появившиеся у родителей, передались и потомству, необходимо влиять на развитие этих свойств у родителей направленным кормлением, содержанием и тренировкой, с тем, чтобы усиленное развитие их больше было включено в общий обмен веществ и особенно в обмен половых клеток и изменило наследственность последних.
Таким образом, не только управление изменением наследственности, но и управление наследованием свойств родителей потомством определяются условиями жизни, с которыми организм находится в единстве, в постоянном обмене веществ.
Из всего сказанного видно, что мичуринская биология создала теорию наследственности, которая позволяет управлять организмами не только одного родительского поколения, но и последующих поколений.
Учение о наследственности и путях ее изменения и управления, разработанное мичуринской биологией, ведет практическую селекционно-племенную работу по правильному пути.
Благодаря этой теории социалистическое животноводство из года в год пополняется новыми породами животных, обогащающими племенные ресурсы нашей Родины.