ЗНАК ВОПРОСА 2003 № 03: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

И на это требовались гигантские материальные и денежные ресурсы, которых было ничтожно мало. Вот почему первые энциклопедисты были из числа аристократов, часто тративших свои состояния на свое дорогостоящее «хобби». Лавуазье состоял на службе у короля, заведуя, так сказать, финансами и королевскими лотереями. Гёте жаловался, что па свои исследования в области оптики цвета истратил состояние отца и все то, что заработал опять же на королевской службе. Декарт прирабатывал частными уроками. Тихо Браге был любимцем датского короля, построившего для него обсерваторию. Примеры можно приводить до бесконечности.

Да, были безродные Ломоносов и Фарадей, Ньютон и еще несколько имен, которые можно перечесть по пальцам одной руки. Но Ломоносов зарабатывал панегирическими одами, а Фарадей был «на подхвате» у аристократа, который мог себе позволить роскошь сжечь в электрической дуге алмаз стоимостью в две тысячи фунтов (тогдашних!). Ньютон же получал в качестве профессора кафедры математики в Кембридже жалкие 300 фунтов в год! Основной же его доход — в 10 раз больше, — был в качестве «мастера» королевского чеканного двора, куда он был направлен парламентом в силу своей незапятнанной репутации для борьбы с коррупцией…

Не будем забывать, что даже в середине XIX века Дарвин не был «сотрудником» какой-то правительственной организации или университета. Свои опыты по гибридизации он проводил в собственном садике. Мендель же скрещивал горох в монастырском саду, где ему отвели деляночку длиной 10 и шириной 1,5 метра.

Так что нет ничего удивительного в том, что лишь к концу позапрошлого века биологическая наука накопила достаточный интеллектуальный, инструментальный и финансовый потенциал, чтобы перейти на клеточный уровень (понадобится еще полвека, чтобы «опуститься» на уровень молекулярный).

Еще Дарвин осознал тот потенциал, который породила селекция, или отбор тех же сельскохозяйственных культур и сортов, а также животных — не только коров и овец, но также и лошадей и собак, в первую очередь рысистых пород и бойцовых и охотничьих, за что охотно платила аристократия.

Через полвека создались все необходимые условия, чтобы нанимать пытливые и талантливые умы, ставя перед ними задачу разобраться в хитросплетениях клеточных взаимодействий. И в первую очередь, взаимодействий половых клеток, представляющих собой прекрасную модель взаимоотношений организмов на макроскопическом уровне. Недаром практически одновременно с внедрением микроскопа были повторены опыты Менделя, что получило название «переоткрытие законов Менделя».

Что совершенно не соответствует ни исторической, ни научной истине. Грегор Мендель, которому тем не менее честь и хвала, вовсе не видел свою задачу в формулировании генетических закономерностей, хотя неосознанно и заложил фундамент генетики растений и — так уж получилось — всех других организмов. Главное, к чему стремился августинский монах, была гибридизация и изучение гибридов. Мендель, максимально приблизившись к разгадке наследственности, тем не менее не сделал последнего важного шага, а именно не «признал» парности тех «факторов», которые управляют теми или иными признаками гибридов.

Ко времени же переоткрытия его «законов» было известно существование яйцеклеток и спермиев, из чего следовало логическое заключение о парности наследственных факторов, которые вскоре будут названы «генами». Сегодня-то мы знаем, что ребенок получает по паре генов-аллелей — один со спермием отца, а другой с яйцеклеткой матери.

Оставалось только найти то «место», где хранятся-локализуются эти самые парные гены, отвечающие за развитие того или иного наследственного признака. Последний шаг был сделан не в Европе, а по другую сторону Атлантики американским зоологом-маринистом Томасом Гейтом Морганом.

Многие признанные ученые начала XX века начинали как зоологи или ботаники. Это еще раз подтверждает тот тезис, что теоретическая биология выросла из чисто практических занятий с лупой и микроскопом. Как и Илья Мечников, удостоенный Нобелевской премии за пару лет до начала генетической «карьеры» американца, Морган первые свои наблюдения сделал на морской биостанции близ Бостона. Но потом, прослышав об открытии хромосом, «переквалифицировался» в генетики. Оказавшись в Колумбийском университете Нью-Йорка, молодой зоолог стал подыскивать удобную биологическую модель для решения поставленной им самим перед собой задачи.

Таким объектом оказалась плодовая мушка дрозофила, которая известна теперь буквально всем. Само название мухи переводится как «любительница дроз», или виноградных гроздей. Она действительно очень быстро появляется на винограде и других фруктах, в которых много виноградного сахара глюкозы.

Дрозофила неприхотлива в разведении, питаясь манной кашей, в которую необходимо добавлять немного глюкозы, быстро размножается, что немаловажно для генетики как науки о смене поколений (недаром латинское «генус» переводится как «колено» — вспомните о 12 коленах израилевых). Дрозофила хороша также и тем, что у нее всего лишь четыре пары хромосом, которые хорошо и отчетливо видны под микроскопом.

Немаловажен также и тот факт, что наследование пола у плодовой мушки такое же, что и у человека и других млекопитающих. Такое «совпадение» крайне редко в животном мире — у тех лее птиц и рыб наследование совсем иное. Не откладывая дела в долгий ящик, поясним, что мужской пол определяется наличием половых хромосом X и Y («икс» и «игрек»).

При этом хромосома X называется женской, a Y — мужской. Лишь в начале 90-х годов было четко определено, что в Y-хромосоме локализуется ген мужского пола, или тестикуло-детерминирующий фактор, сокращенно ТДФ. «Включение» ТДФ определяет развитие тестикулов, или мужских семенников (яичек). Наличие двух хромосом X определяет развитие женского организма, поскольку в них располагаются гены женского пола.

Напоследок поясним также, что яйцеклетки несут только одну Х-хромосому, а вот спермин могут быть как с Х-, так и с Y-хромосомой. Оплодотворение яйцеклетки первым приводит к образованию набора XX и рождению девочки. Если же спермий с Y-хромосомой оплодотворяет яйцеклетку, то рождается мальчик. Все это легко себе представить на схеме:

Так уж исторически получилось, что два царствующих дома Европы ведут свое происхождение из Ганновера. После гражданской войны и ужасов правления Кромвеля британский парламент столкнулся с проблемой престолонаследия. У последней королевы Анны было шестеро детей, но все они погибли от врожденного сифилиса. Престол оказался пуст, и тогда парламент решил пригласить на царствование «варягов».

Для того чтобы приглашенный монарх правил, но не царствовал, было решено пригласить на британский престол германцев. Так в Букингемском дворце оказались «посланцы» Ганновера. Следствием этого шага явилось воцарение в XIX веке милой девушки с латинским именем Виктория, что означает «победительница».

Виктория правила мудро и долго. Ее кончина совпала с самым началом XX века. Чувства, обуревавшие подданными ее империи, прекрасно описаны Голсуорси в его эпопее «Сага о Форсайтах». Ее по праву можно назвать «матер популис», то есть матерью народа. Тем более, что Виктория сама по традиции XIX века была многодетной матерью.

В женихи она выбрала малоизвестного отпрыска старинного немецкого рода из города Кобург. Юный Альберт прибыл в Англию на корабле (подобно нашей Екатерине, будущей Великой, ставшей женой Петра III и матерью Павла). Поскольку королем Альберт быть не мог по определению, он стал всего лишь навсего принцем-консортом, то есть супругом при королеве Виктории. То же самое мы видим и сегодня, когда супруг королевы Елизаветы II носит титул принца Филиппа.

У Виктории и принца Альберта родился первенец, которого на немецкий лад нарекли Леопольдом. К сожалению, Леопольд погиб в 30-летнем возрасте от «королевской болезни», получившей название гемофилия, что переводится с греческого как «кроволюбие». Болезнь проявляется в постоянных кровотечениях, которые из-за нарушенного свертывания плохо останавливаются.

Так Европа на самом высоком уровне познакомилась с тем, что генетики со временем назовут болезнями, «сцепленными с полом». Эти генетические расстройства проявляются только у мальчиков, однако передаются сыновьям в скрытом виде матерями. Как это происходит?

Много позже ученые разобрались в причинах гемофилии. Дело в том, что ген кровоостанавливающего фактора, то есть плазменного белка, который необходим для образования сгустка крови при поранении сосудов и контакта крови с кислородом, находится в женской половой хромосоме X. Заметим по ходу дела, что в хромосоме Y генов очень мало и они в большинстве своем «завязаны» на определение пола.

У женщин мутантный геи «купируется» второй нормальной копией в парной хромосоме X. Но сыновьям попадает от матери (смотри схему выше) только одна хромосома X. И поскольку распределение хромосом по яйцеклеткам случайное, то сын такой матери может получить либо нормальную, либо хромосому с мутантным геном. А в Y-хромо-соме генов для «исправления» положения нет. Вот и получается, что сыновья здоровых матерей страдают от несвертываемости крови…

Тот же механизм лежит и в основе не менее знаменитого дальтонизма, которым страдал известный английский ученый Джон Дальтон, у которого это заболевание было в роду. Дальтонизм проявляется в нарушении восприятия цветов, и сам Дальтон прославился тем, что однажды вместо строгого зеленого сюртука явился в присутствие в ярко-красном одеянии.

Сам Дальтон, который оставил науке свои глаза, вполне в духе века Ньютона и Лейбница полагал, что все дело в нарушении особого стекловидного тела, заполняющего наше глазное яблоко. Кто же тогда мог предполагать, что это генетический дефект, в результате которого в сетчатке глазного дна гибнут клетки, отвечающие за восприятие того или иного из трех основных цветов?

Это очень похоже на то, что случается с цветным телевизором, когда в его трубке «перегорает» один из цветов.

Но вернемся к королеве Виктории и ее супругу-консорту принцу Альберту. Королевская болезнь преследовала их потомство. От гемофилии погибло пять внуков и семь правнуков королевы. Одна из дочерей Виктории и Альберта была выдана замуж за принца датского. С 12-летней Алике, внучкой королевы Виктории, на одном из детских балов знакомится будущий наследник русского трона сын Александра III Николай.