ПУТЬ КЕНТАВРА, Или 6 вступлений к дарвинизму завтрашнего дня

Близится конец книги об эволюции наших предков. Стараясь показать читателю, что все в развитии взгля­дов на этот предмет было непросто, автор, может быть, и несколько перегнул палку. Да, на каждом этапе мно­гие ученые чувствовали, что вопросов перед ними от­крывается больше, чем закрывается позади «белых пятен». Дарвин разрабатывал свое учение, еще ниче­го не зная о механизме наследственности. Даже опы­ты его современника Грегора Менделя на горохе, про­лившие свет на законы расщепления признаков в по­томстве, были ему неизвестны. Но несмотря на все ошибки, «белые пятна», еще усеивающие полотно нашего знания, успехи науки о живом поразительны. Ты прочел в других главах этой книги, как уточнялась и совершенствовалась теория эволюции после Дар­вина. Были открыты различные виды естественного отбора, законы изменчивости оказались неизмеримо более сложными, чем простые мелкие, случайные от­клонения от типового набора признаков...

Сейчас наука оказалась лицом к лицу с основой всего живого: химически синтезирован ген, чудесная первооснова каждого признака или свойства организ­ма. На схемах длинных нитей ДНК самых разных орга­низмов — все больше участков с опознанными гена­ми или группами генов.

Самый передний край этого наступления науки на тайны живого — пожалуй, генная инженерия, науч­ное направление, развивающееся в разных странах.

ВСТУПЛЕНИЕ ПЕРВОЕ: «ОТ АДАМА»

Во многих открытиях, у истоков многих научных направлений какую-то роль играет элемент случайной находки. Но к генной инженерии это не относится. Мне кажется, я не погрешу против истины, сказав, что к этому этапу биология была направлена издавна, еще с мифов о химерах и кентаврах, с алхимических и натурфилософских фантазий об искусственных живых существах, искусственных человечках, гомункулусах.

Дарвинист Э. Геккель, обращаясь к химикам-органикам прошлого века, воскликнул: «Если вы создадите правильный белок, он закопошится!..» Можно сказать так: даже не говоря об этом прямо, даже чисто подсознательно, биологи всегда имели и имеют перед собой эту цель — лабораторный синтез живого существа, пусть самого простого. Только в этом случае можно будет надеяться, что ученые по верному пути шли к решению «мировых загадок» наследственности и зарождения живого. Хотя, конечно, полной уверенности, что лабораторная модель повторяет тот процесс, который совершался естественным путем четыре миллиарда лет назад, может не быть и тогда.

Простейшее размножение — это деление. Клетка делится, делится надвое — вдоль — и ее генный набор, образуя две одинаковые копии. В этом простейшем акте воспроизведения творчества не больше, чем в миллионном обороте печатной машины, воспроизводящей набранный текст. На этом уровне организмы-братья, будучи абсолютно одинаковыми, тем не менее глубоко, трагично разобщены — между их генами нет и не будет никакой связи. Общее между ними только в прошлом. И значит, даже если в результате генной «опечатки» и появится что-то новое — мутация в генном «фундаменте» и, соответственно, в признаковой «надстройке» организма, — то это новшество будет иметь значение только для прямых потомков мутанта и не окажет никакого влияния на его современников-собратьев, на общество подобных (популяцию, как говорят биологи), на вид животного, растения, микроорганизма. Такой линейный способ эволюции, развития жизни — примитивен, он не может дать высоких результатов. Правда, теперь уже весьма вероятно, что даже и при размножении делением, природа находит способы «горизонтального переноса» генной информации — и не только на уровне организмов одного вида...

Близко к самому началу своего развития живая природа изобрела половое размножение. При половом размножении потомок получается глубоко оригинальным среди собратьев по виду, ибо сочетание генов, которое он получает в наследство от двух предков, неповторимо. С другой стороны, сообщество, популяция глубоко индивидуальных организмов спаяно при половом размножении поразительным единством. Мутация в одном организме потенциально принадлежит всем. Популяция развивается как целое. С помощью естественного отбора закрепляются или отбрасываются те или иные признаки вида. Соответственно отбрасываются (как вариант: переходят в разряд скрытых, «спящих») одни гены общего генофонда или распространяются, закрепляясь, новые мутантные гены (вариант: выходят на поверхность гены, до того скрытые).

Не просто разные сочетания хромосом — этих надъединиц наследственности — определяют лицо потомка, есть и более тонкие механизмы, изученные классической генетикой. Число хромосом может удвоиться против нормы — это полиплоидия, она может дать дать крупных, жизнестойких мутантов-потомков. Одна хромосома может распасться на части и заменить участок другой хромосомы. Два организма разных видов или даже родов могут иногда «сложить» свои генные наборы. Тогда образуется редкость — гибрид-кентавр с наследуемой новой смешанной организацией. Таковы были знаменитый капустно-редечный гибрид Г. Д. Карпеченко, пшенично-ржаной гибрид тритикале, культурная слива. Подобные ухищрения селекционеров и классической генетики можно было, считает молекулярный биолог С. И. Алиханян, назвать генетической инженерией. Генетическая инженерия целиком еще ограничена естественными рамками полового размножения, скрещиваемости, которая еще изредка возможна между видами и родами растений, но становится неодолимым препятствием на пути более смелых попыток создания кентавров, соединения разнородных генных наборов — скажем, при скрещивании животных с растениями, позвоночных с беспозвоночными, млекопитающих с лягушками, хищных с травоядными или хотя бы парнокопытных с непарнокопытными.

На уровне полового размножения генофонд популяции, и, в конечном счете, вида, почти во всех случаях отгорожен от генофондов других видов и родов животных. Получается нечто похожее на то, что было на уровне неполового размножения: вид с видом может взаимодействовать только «экологически» — либо борясь за существование, либо еще проще — поедая один другой. Виды-братья при половом размножении генетически так же глубоко, трагически разобщены, как особи при неполовом. Общее у видов, а тем более родов, классов и т.д. — только в прошлом, ни в настоящем, ни в будущем им — так думали еще недавно — не обогатить друг друга полезными генными приобретениями...

И вот новый этап на пути развития как экспериментальной, так и теоретической биологии — рождение уже не генетической, а генной инженерии, когда направленное, точное вмешательство переносится вглубь, на более первичный уровень организации живого вещества. Генная инженерия занимается операциями по пересадке небольших групп генов и даже отдельных конкретных генов. Цель генной инженерии — создание совершенно новых организмов с заранее заданными свойствами!