Передаются ли по наследству приобретенные признаки

К вопросу о нации генетических рабов

Я уже неоднократно писал. что несмотря на то, что генотип человека был сформирован тысячелетиями эволюции и у разных народ мало чем отличается, тем не менее, недавние культурно-исторические события в жизни отдельных народов сказываются на поведенческих и нравственных признаках населения и передаются по наследству, и как следствие проявляются в уровне жизни последующих поколений.

Последние открытия в области эпигенетического наследования все чаще подтверждают эту гипотезу, хотя многие генетики все еще не хотят с этим соглашаться. Это противоречит всем нынешним представлениям генетики. Мне даже прходилось вступать с генетиками в полемику по поводу влияния религии на уровень жизни.
Ниже статья еще об одном исследовании, подтверждающем факт эпигенетического наследования несколькими поколениями признаков, приобретенных недавними предками.

Говорят, что российская история недостаточно длинна, чтобы сформировать какой-то особый, вырожденческий, злобно-депрессивно-рабский генотип. До сих пор единственным опровергающим аргументом было мутагенное воздействие алкоголя, хотя пьянство в России все же не носит поголовный характер. Однако новейшие исследования показывают, что приобретенные признаки, в частности, связанные с психологическими травмами, таки могут передаваться по наследству через некодирующие регуляторные РНК: http://compulenta.computerra.ru/chelove k/biologiya/10012495/

Кирилл Стасевич - 14 апреля 2014 года, 13:23

Психологический стресс, пережитый индивидуумом в детстве, может влиять на поведение и обмен веществ у двух следующих поколений, за что надо винить особые регуляторные РНК, путешествующие вместе со сперматозоидами.

Время от времени мы сообщаем об обнаружении очередного случая эпигенетического кодирования, когда некий признак меняется не оттого, что преобразилась последовательность нуклеотидов в ДНК, а из-за некоего происшествия с белками, обслуживающими ту или иную область ДНК, либо нуклеотидами в ней, кои, оставаясь на своих местах, приобрели химические модификации. После этого активность гена не просто меняется, а меняется надолго, как если бы и впрямь была переписана именно нуклеотидная последовательность.
Эпигенетические механизмы регуляции генетической активности служат посредниками между генами и меняющимися условиями жизни, но результаты этого посредничества, что называется, не вырубишь топором.
Один из весьма ярких примеров сильного эпигенетического влияния на организм - связь памяти и модификаций гистонов: воздействуя на то, что происходит с этими белками - упаковщиками ДНК, мы можем делать память более пластичной, доступной редактированию. Другой пример - влияние условий жизни в раннем детстве на рисунок эпигенетических модификаций, причём модификации эти, как было сказано, остаются с человеком едва ли не на всю жизнь.

Более того, считается, что эпигенетические модификации могут не только оставаться с нами навсегда, но и переходить в следующие поколения. В случае с ожирением, к примеру, многие исследователи полагают, что метаболические нарушения, приводящие к ожирению, закрепляются в эпигенетике, а потом передаются по мужской линии.

То есть если отец неправильно питался и нарушил свой метаболизм, существует вероятность, что его дети будут страдать избыточным весом, даже при стопроцентно здоровом питании.


Однако в случае эпигенетического наследования есть одна проблема: не совсем понятно, как такие модификации могут переходить от родителей к потомкам. У растений этот механизм более или менее ясен, а вот у животных половые клетки избавляются от эпигенетических модификаций, и как тогда эпигенетический код передаётся по наследству. (Впрочем, тут стоит заметить, что недавно удалось найти эпигенетические модификации, которые, несмотря ни на что, остаются в половых клетках на всех этапах их созревания .)

Возможно, новое исследование, опубликованное в Nature Neuroscience специалистами Цюрихского университета (Швейцария), поможет прояснить ситуацию с эпигенетическим наследованием у животных. Изабель Мэнсуэй (Isabelle M Mansuy ) и её коллеги изучали молекулярные механизмы наследования поведения у мышей. Для этого у животных вызывали детскую травму: пока они были маленькими, их каждый день в течение двух недель на какое-то время отнимали от матерей. Этот непредсказуемый стресс бил как по детёнышам, так и по самкам, которых к тому же сажали на время в тесную трубу.

Когда стрессированные детёныши выросли, исследователи заметили, что они более равнодушны к опасности: например, они меньше других боялись открытых и хорошо освещённых пространств (обычная мышь, понятно, будет избегать таких мест). Подобное равнодушие к риску считается признаком депрессии можно сказать, из стрессированных детёнышей вырастали депрессивные взрослые. Кроме того, различия были в обмене глюкозы, то есть стресс в раннем возрасте продолжал сказываться не только на поведении, но и на метаболизме взрослых животных.

Но что самое главное - эти изменения в поведении и метаболизме передавались по наследству. Когда стрессированных в детстве мышей скрещивали с обычными, их потомство тоже демонстрировало равнодушие к опасности, признаки депрессии, их организм также не совсем нормально обращался с глюкозой. Причём всё это передавалось не только детям, но и внукам, то есть ещё и во второе поколение.

Попытавшись определить молекулярные механизмы наследования, учёные обнаружили, что сперматозоиды, сыворотка крови и гиппокамп у мышей с детской травмой и у обычных грызунов разнятся по уровню некоторых микроРНК и piwiРНК (особой разновидности некодирующих регуляторных РНК). Стрессовые изменения в регуляторных РНК были и у детей стрессированных мышей (особенно в гиппокампе и сыворотке), и у их внуков.

Чтобы убедиться, что дело всё-таки в регуляторных РНК, исследователи взяли эти РНК из сперматозоидов мышей с детской травмой и ввели их чужую оплодотворённую яйцеклетку (иначе говоря, сами половые клетки в данном случае никакого стресса не испытывали). После этого яйцеклетку имплантировали самке и дожидались, когда детёныши, зачатые таким хитрым образом, появятся на свет. Как можно догадаться, повзрослев, мыши демонстрировали те же особенности поведения и метаболизма, что и непосредственные потомки стрессированных родителей.

То есть детская психологическая травма может аукаться на протяжении ещё двух поколений, и молекулами-переносчиками тут работают регуляторные некодирующие РНК, которые, наряду с модификациями гистонов и метилированием ДНК, считаются одними из основных проводников эпигенетических сил. Заметим, что в данном случае речь опять идёт о наследовании эпигенетического кода по мужской линии: РНК детского стресса приходят в зародыш вместе со сперматозоидом.

Теперь перед учёными стоит такая задача: надо понять, как именно регуляторные РНК, доставшиеся по наследству, влияют на развитие метаболических путей нового организма и его мозга. Выяснив детали этого механизма, мы узнаем, участвует ли он в формировании других типов поведения и работает ли он у человека.

Наследование приобретенных признаков

Передаются ли по наследству приобретенные признаки

При разборе вопросов разведения и селекции неизбежно приходится сталкиваться с проблемой наследования приобретенных признаков. Разобрав некоторые основные методы разведения, прежде чем переходить к схеме подбора производителей, остановимся вкратце на этой проблеме.

Животновод прежнего времени был убежден, что все признаки, приобретенные организмом в течение индивидуального его существования, передаются по наследству. На основе этого предположения возникла целая эволюционная теория, высказанная французским ученым Ламарком и получившая название ламаркизма.

Как разрешить: наследуются ли приобретенные признаки, или не наследуются? Разрешить этот вопрос можно только путем эксперимента. Все попытки дать разрешение этого вопроса умозрительным путем или путем чистого наблюдения, не подтвержденного экспериментом, должны быть отметены, так как таким путем наследование и ненаследование признаков не могут быть доказаны.

Из того факта, что признаки организма повторяются у его ближайших потомков, не следует делать вывода о наследовании признаков.

Так, например, представим себе, что мы имеем дело с туберкулезной матерью и от нее рождается туберкулезное потомство. Следует ли из этого, что туберкулез передается по наследству, как это утверждают некоторые? Безусловно, нет. Как раз туберкулез, так же как и сифилис человека, не имеет специальных наследственных зачатков, но когда детеныши развиваются в утробе туберкулезной или сифилитической матери, то они имеют возможность заразиться непосредственно от самой матери. В данном случае мы имеем дело с внутренним, плацентарным, заражением, с внутриутробным заражением.

Большое количество болезней и относится к числу такого рода болезней, передаваемых через утробу матери. Чрезвычайно интересен тот факт, что передача заражения какой-нибудь инфекционной болезнью возможна не только от матери к потомку, но и от отца. Специальный опыт показал, что целый ряд возбудителей болезней и химических веществ, которые функционируют в крови отца, могут перейти в сперму и вместе с ней в матку самки. Здесь наследования нет, а есть чисто механическая передача от отца или матери к сыну.

Если наследование приобретенных признаков имеет место, то мы должны мыслить себе одну из двух возможностей передачи по наследству приобретенных признаков. Теоретическое предположение о наследовании приобретенных признаков сводится к следующему. Изменение, вызываемое внешними факторами в фенотипе организма, как-то должно передаваться в его генотип: по мнению ламаркистов, фенотипическое изменение того или иного органа передается каким-то путем в половые клетки и там вызывает соответствующее изменение.

Наследуются ли приобретенные признаки

Доказательства реальности наследования приобретенных признаков

К истории вопроса

Эволюция по Ламарку-Дарвину

Вопрос, который призвана прояснить статья: какие свойства (качества) наследуются организмом, т.е. проявляются всегда ровно так же как и во всех других организмах данной популяции вне зависимости от условий. Фактически, речь идет об оценке жесткости программы строения и развития организма или, точнее, о понимании базовой основы механизмов наследственности, реализующегося в эволюции вида.

Вопрос этот значим потому, что от его понимания зависит и понимание того, наследуются ли приобретенные в течение жизни особи качества, и что в этом смысле влияет на эволюцию и способности ближайшего потомства. Кроме того, от этого зависит и понимание вообще возможностей и свойств генетического кода, возможность оценки рационального в теориях, описывающих генетический код.

1. Идея Ж. Ламарка

Организм развивается, следуя заложенной в нем наследственной программе. Однако многие индивидуальные особенности обусловлены также влиянием окружающей среды и приобретаются в течение жизни особи. Передача их детям называется наследованием приобретенных признаков (свойств). Гипотеза наследования приобретенных признаков была сформулирована Ж.Ламарком в начале XIX века. Приспособление организмов к окружающей среде по теории Ламарка происходит по закону упражнения и не упражнения органов. В течение жизни особи используют одни органы чаще и интенсивнее, другие - реже и слабее. Те органы, которые все время тренируются, естественно, крепнут и растут, а другие - уменьшаются и слабеют. Изменения, возникающие вследствие такой избирательной тренировки, передаются по наследству потомкам. Например, если животное питается листьями высоких деревьев, ему приходится все время вытягивать шею. Шея тренируется и немножко удлиняется. Потомство такого животного получит уже от рождения немного более длинную шею. Так, по мнению Ламарка, появились жирафы. Если какая-то птица перестает летать, переходит к наземной жизни, то ее крылья от долгого неупотребления атрофируются. Так возникли нелетающие птицы с рудиментарными крыльями. Сформулированная гипотеза Ж.Б, Ламарком звучит так: если в изменившихся условиях среды появилось или усилилось какое-либо свойство как прямая или опосредованная реакция особи на новые условия, в том числе обеспечивающее большую приспособленность этой особи к новым условиям среды, то такое свойство может передаться потомкам.

Что изменил Дарвин в теории Ламарка?

Дарвин смог объяснить современникам причины изменяемости видов на основе проведенных им наблюдений. Он отверг, как несостоятельное, представление о упражнении или неупражнении органов и обратился к фактам выведения новых пород животных и сортов растений людьми- к искусственному отбору. Он показал, что неопределенная изменчивость организмов (мутации) передаются по наследству и могут стать началом новой породы или сорта, если то будет полезно человеку. Перенеся эти данные на дикие виды, Дарвин отмечал, что в природе могут сохраняться лишь те изменения, которые выгодны виду для успешной конкуренции с другими, и говорил о борьбе за существование и естественном отборе, которому приписывал важную, но не единственную роль движителя эволюции. Дарвин не только дал теоретические выкладки естественного отбора, но и показал на фактическом материале эволюцию видов в пространстве, при географической изоляции (вьюрки) и с позиций строгой логики объяснил механизмы дивергентной эволюции. Также он ознакомил общественность с ископаемыми формами гигантских ленивцев и броненосцев, что могло рассматриваться как эволюция во времени. Дарвин также допускал возможность длительного сохранения некой усредненной нормы вида в процессе эволюции путем элиминации любых отклоняющихся вариантов (например, выжившие после бури воробьи имели среднюю длину крыла), что позднее было названо стазигенезом. Дарвин смог всем доказать реальность изменчивости видов в природе, поэтому благодаря его работе сошли на нет идеи о строгом постоянстве видов. Статикам и фиксистам было бессмысленным далее упорствовать в своих позициях.

В 1868 году Дарвин опубликовал свой второй труд, связанный с теорией эволюции- Изменение животных и растений в домашнем состоянии. Помимо опубликования результатов своих исследований по видообразованию, Дарвин также озвучивает идею пангенезиса. Как некоего физиологического механизма, по которому изменения в органах и тканях, вызванные реакцией организма на окружающую среду, переносятся особыми частицами (геммулами) в половые клетки особи и становятся частью ее наследственных свойств.

Гипотеза А. Вейсмана

Почему некоторые приобретенные организмом признаки все-таки передаются по наследству

Ирина Лагунина: Сегодня мы продолжаем разговор о так называемых «биологических догмах», которые в последние несколько лет подверглись серьезным дополнениям и изменения. Еще до расшифровки структуры ДНК у биологов сформировалось представление о том, что признаки, приобретенные организмом за время его жизни, никогда не передаются по наследству. Сегодня ученые утверждают, что и у этого очевидного правила есть свои исключения. О них рассказывает доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН Александр Марков. С ним беседует Ольга Орлова.

Ольга Орлова: Александр, вы рассказывали о том, что в последние годы знания о том, как предается наследственная информация у живых существ, эти знания ученых существенно расширились. Явилось ли расширение представлений о том, как передается наследственная информация, в данном случае ударом по эволюционным представлениям?

Александр Марков: Нет, конечно, ни в коем случае, это просто детальная модель того, что происходит в живой клетке, вот и все. То есть основа осталась, никто не опроверг транскрипцию, трансляцию и так далее.

Ольга Орлова: Давайте как раз поговорим о второй догме, которая связана непосредственно с первой. Мы уж говорили о том, что пока не удается передавать информацию от белков к РНК и, соответственно, приобретенные признаки поэтому никогда не наследуются, как утверждалось. Как возникла эта вторая догма?

Александр Марков: Это представление о ненаследовании приобретенных признаков, сразу скажу, в своей основе абсолютно правильное, сформировалось еще раньше, до расшифровки структуры ДНК, в основном благодаря работам Августа Вейсмана, который, в частности, отрубал крысам хвосты из поколения в поколение и убедился, что это не приводит к рождению бесхвостых крысят, крысята все равно рождаются с хвостами. Так же ряд других экспериментов в таком же духе проводился. И стало ясно, что действительно такого рода приобретенные признаки, как травмы или натренированные мышцы, они не передаются по наследству. Когда была сформулирована предыдущая догма молекулярной биологии об однонаправленной передаче наследственной информации, это представление о ненаследуемости приобретенных признаков укрепилось. Потому что подумали, что и на молекулярном механизме нет способа переносить информацию от строения организма в ДНК, не существует.

Ольга Орлова: То есть если у нас есть один индивид, живой организм, то мы не можем сделать так, чтобы все его признаки были зафиксированы в ДНК и дальше транслировались в следующее поколение.

Александр Марков: Признаки, приобретенные в течение жизни. Он передаст своим потомкам только те признаки, которые сам получил от своих родителей, плюс мутации, которые возникнут. Но потом оказалось, что все-таки есть кое-какие способы менять геном даже в половых клетках. Высшие организмы, такие как животные, например, они выработали ряд приспособлений, чтобы оградить свои половые клетки от каких бы то ни было несанкционированных изменений, чтобы туда не проникали вирусы, бактерии, зародышевая линия так называемая, те клетки, которые становятся потом половыми, чтобы туда ничего не проникло, никакой гадости генетической. Но эти барьеры иногда не срабатывают. Простейший пример – вирусная инфекция. Что будет, если мать заболеет какой-нибудь вирусной инфекцией? Вирусы встраиваются в бином, обычно они, к счастью, не проникают в яйцеклетки, но иногда все-таки проникают или зародыш может заразиться этим вирусом от матери на более поздней стадии, когда не яйцеклетка, уже зародыш маленький, и вирус проникнет в будущие половые клетки этого зародыша. Вирусная инфекция унаследует. Вот вам, пожалуйста, разве это не наследование приобретенного признака?

Ольга Орлова: Но ВИЧ-инфицированные дети так и появляются.

Александр Марков: Совершенно верно. Вирусная инфекция, встроенный в геном вирус – это признак приобретенный, и он может наследоваться. Один пример. Помимо вирусов существует еще другие способы горизонтального генетического обмена, то есть обмена генами между взрослыми организмами, это очень широко распространено у бактерий, у одноклеточных, у простейших так называемых одноклеточных, имеющих одно ядро, эукариотов, это встречается реже, но тоже встречается. И понятно, что у одноклеточных нет разделения на зародышевую линию и соматические клетки. У них единственная клетка, она же соматическая, она же и половая, поэтому все мутации или все вирусы, которые выстроятся в этот геном, все это передается потомству без всяких оговорок. То есть одноклеточные все приобретенные генетические изменения передают потомству. А у многоклеточных могут ли мутации, возникающие в клетках тела, передаться потомству, соматические мутации? У животных нет, а у растений - пожалуйста, потому что у них есть вегетативное размножение. Произошла мутация в какой-то части растений, возникает участок измененной ткани. Если вегетативное размножение, возьмем веточку от мутантной части растения, посадим, пожалуйста, соматическая мутация передалась потомству. Хорошие возможности для наследования приобретенных признаков дает обратная транскрипция, то есть переписывание информации с РНК на ДНК. Дело в том, что РНК после того, как она считывается с молекулы ДНК, она может подвергаться редактированию, различным модификациям. Много есть вариантов, как редактируется РНК, и некоторые элементы этого редактирования зависят от внешних условий. РНК редактируется в зависимости от условий по-разному. И если есть обратная транскрипция, то эти отредактированные молекулы РНК могут быть переписаны обратно в ДНК.

Ольга Орлова: И таким образом в следующем поколении, которое появляется, которое наследуется от следующего ДНК, они уже получают измененный геном от предыдущего РНК.

Александр Марков: Да, совершенно верно. Таким образом возникают ретро-гены, обратная транскрипция. Ретро-гены – это с нормального гена считалась ДНК, отредактирована была каким-то образом, а потом отредактированная версия была переписана в форму ДНК и вставлена в геном. Возникает новый ген. Скорее всего по функции будет как старый, но с какими-то вариациями. И таких генов на самом деле полно в нашем геноме, которые возникли таким путем. То есть это иногда происходит. Таким образом открывается некоторая возможность для наследования некоторых приобретенных признаков. Теперь приобретенные признаки никогда не наследуются. Есть еще такая вещь, как эпигенетическая наследственность, особенно развита у млекопитающих и цветковых растений. Это фактически разметка генома при помощи особых знаков пунктуации, можно сказать, в половых клетках гены проявляются таким образом, что они потом не работают или проявляют меньшую активность.

Ольга Орлова: Их маркируют, чтобы они не включились.

Александр Марков: Причем самки одни гены в своих яйцеклетках могут отключить, самцы в сперматозоидах другие гены могут исключать.

Ольга Орлова: В чем цель подобных исключений, почему так в организме устроено?

Александр Марков: Вот это явление связано с тем, что у млекопитающих большой родительский вклад в потомство. Самка вынашивает детеныша страшно долго, отдавая ему кучу энергии. И здесь возникает масса проблем в связи с этим. Самка заинтересована поменьше отдать своих соков детенышу, чтобы родить других, а самец заинтересован в обратном, чтобы самка отдала как можно больше соков этому зародышу, потому что этот зародыш – это его ребенок, а следующий, кого она родит и от кого - большой вопрос. Поэтому самцы в своих сперматозоидах отключают те гены, которые играют в пользу самки в этой игре, а самки отключают те гены, которые играют в пользу самца или в пользу зародыша. То есть если гены, регулирующие, управляющее развитием плаценты, они отключены в яйцеклетке, но они на полную катушку включены в сперматозоидах. Поэтому млекопитающие, в отличие от других животных, принципиально не могут размножаться без оплодотворения, из неоплодотворенных яиц, плацента не разовьется.

Ольга Орлова: Плацента - это как раз источник для эмбриона.

Александр Марков: Плацента - это тот орган, с помощью которого эмбрион сосет соки из матери.

Ольга Орлова: То есть это источник всех жизненных сил для эмбриона и поэтому, соответственно, самец заинтересован в том, чтобы плацента была как можно лучшего качества, а самка наоборот хотела бы ее оптимизировать, чтобы для остальных, для следующего потомства что-то осталось.

Александр Марков: Совершенно верно. Это явление, оно в принципе теоретически открывает некоторые возможности для наследственности приобретенных признаков, но эта возможность не очень используется. По-видимому, дело в том, что ламарковского наследования почти нет в природе не потому, что это технически невозможно, а потому что это оказывается невыгодно в большинстве случаев.

Ольга Орлова: Почему невыгодно наследование приобретенных признаков? Почему чаще всего все-таки они не наследуются?

Александр Марков: Два примера можно взять. Вот тренировка мышц, например. Хорошо бы у теннисистов рождались дети с большой правой рукой, у бегунов рождались бы дети с переразвитыми ногами сразу. Какой в этом смысл, если ребенок может сам тренировкой любую мышцу развить. Понимаете, в одном случае есть универсальная способность тренировать те или иные мышцы и гармонично развиваться в зависимости от рода занятий. А в другом случае мы фиксируем какой-то один вариант. То есть так у нас есть свобода выбора и возможность приспосабливаться к условиям жизни.

Ольга Орлова: Рожденный бегать, играть в хоккей не сможет.

Александр Марков: Или с иммунитетом. Нам приходится к большинству заразы приобретать иммунитет в течение жизни. Его можно было бы унаследовать технически, сделать врожденным. Но зачем? Гораздо эффективнее универсальная система адоптивного иммунитета, которая позволяет нам выработать устойчивость к новым инфекциям, которых раньше не было. Хотя в некоторых случаях, конечно, против особо тяжелых болезней, наверное, было бы полезно иметь врожденный иммунитет. Но в общем случае универсальная способность к адаптивной модификационной изменчивости, то есть приспосабливаться в течение жизни, она лучше, она эффективнее, чем какое-то одно фиксированное раз и навсегда приспособление, то есть это упрощение, специализация - это не хорошо.

Ольга Орлова: Конечно, организму и поколениям организмам, разным видам выгоднее быть универсальными в этом смысле. И если следующее поколение попадает в другие условия обитания, то хорошо бы, если бы оно умело приспосабливаться в течение жизни.

Александр Марков: Обычно естественный отбор сделает то же самое, но он сделает медленнее и только в том случае, если из поколения в поколение повторяется типичная ситуация. Например, все время одна и та же болезнь уносит значительную часть популяции, может выработаться врожденный иммунитет. Или все время приходится быстро бегать, за сто тысяч лет могут зафиксироваться изменения в мышцах, стать наследственными.

Законы разнообразия

История одного самоубийства

В клетке копошились бесхвостые уроды. Действительно, что может быть уродливее бесхвостости, если говорить, конечно, о мышах! А все мыши были без хвостов. Только маленькие, еще розоватые сосунки оставались нормальными, хвостатыми.

Вот уже в течение нескольких лет действительный тайный советник Август Вейсман, профессор зоологии Фрейбургского университета, с истинно немецкой пунктуальностью приходит сюда и отрезает хвосты всем родившимся мышатам. А раз родились новые малыши, значит, и он скоро явится.

И действительно, над клеткой склоняется бородатая голова в золотых очках. И, как всегда, рядом с ним. Марта, которую мыши видят ежедневно, потому что она их поит, кормит и чистит клетки.

Профессор открывает клетку, берет каждого из малышей и старательно измеряет их хвостики. Марта записывает в тетрадь называемые им цифры.

- Ну вот, фрейлейн Шульце, - говорит Вейсман, - на этом и кончаем опыт. Сегодня же уберите мышей из лаборатории.

В чем угодно можно было упрекнуть Августа Вейсмана, но только не в недостатке терпения. У двадцати двух поколений мышей он отрезал хвосты, чтобы убедиться, что это не повлияет на длину хвостов в их потомстве. И как нетрудно догадаться, через двадцать два поколения хвосты остались точно такими же, какими были до начала опыта.

В течение многих веков вопрос о том, передаются ли по наследству приобретенные признаки, никого не волновал. Всем казалось ясным, что они наследуются. Множество легенд и поверий было связано с этим представлением. Но в науке этот вопрос долго не обсуждался. И великий Ламарк и великий Дарвин оба считали, что основным материалом для эволюции служат изменения, происходящие в течение индивидуальной жизни организма и передающиеся по наследству.

В конце прошлого века Август Вейсман создал сложную и запутанную теорию зародышевой плазмы. В ней было мало доказательств и много противоречий. Но кое-что в теориях Вейсмана было правильно и вошло в современную науку. Сами эти теории нас сейчас не интересуют. Для нас важно другое: из них следовал вывод, что приобретенные признаки не должны наследоваться, а это шло вразрез с существовавшими взглядами. Необходимо было доказать, что они не наследуются, и Вейсман, вообще-то больше склонный к теоретизированию, чем к постановке экспериментов, решил сам поставить "решающий опыт" и резал мышам хвосты в течение двадцати двух поколений.

Передаются ли по наследству приобретенные признаки
История одного самоубийства

Вряд ли нужно говорить, что эти опыты мало кого убедили. Правда, кое-кто был в восторге от опытов Вейсмана. Например, Бос терпеливо повторил их на крысах и получил тот же результат.


История одного самоубийства

Но большинство ученых говорили:

- Какое же это влияние условий? Это уродство, повреждение, оно и не должно наследоваться. Вот если бы длина хвоста имела отношение к условиям жизни, тогда другое дело: этот признак передался бы потомству. Например, известно, что при воспитании на холоде шерсть становится гуще, а хвост, уши и ноги - короче. Если животных в течение нескольких поколений содержать при пониженной температуре, то здесь, конечно, признак короткохвостости должен стать наследственным. А что касается повреждений, то Вейсман мог бы и не ставить своих опытов. Их давным-давно поставили животноводы. Овцеводы в течение долгих лет обрезают хвосты самкам овец-мериносов, коневоды обрезают хвосты лошадям, собаководы режут хвосты и уши многим породам собак, но потомки остаются такими же, какими были их далекие предки.

Снова ставятся опыты. На этот раз, чтобы опровергнуть утверждения Вейсмана. Семнер начинает воспитывать мышей в крайних температурных условиях: одних он содержит при шести градусах, других - при почти тридцатиградусной жаре. Разница в длине хвостов у взрослых "жарких" и "холодных" мышей достигает 30 процентов, но потомство рождается у них совершенно одинаковым. Пржибрам на крысах еще больше изменяет температуру, но получает тот же результат.

Это казалось странным, так как противоречило общепринятым взглядам, в том числе и взглядам тех ученых, которые ставили опыты. Сторонники Вейсмана торжествовали. А приверженцы старой точки зрения считали, что в этих опытах что-то сделано не так, как следовало бы. Проводятся все новые и новые опыты на разных объектах, с разными признаками, в разных условиях. Проблема скоро становится одной из самых животрепещущих, и биологи всего мира раскалываются на два лагеря - на сторонников и противников наследования приобретенных признаков.


История одного самоубийства

В современной науке утверждение о том, что приобретенные признаки не наследуются, не вызывает больших сомнений. Еще бы, ведь известны и химическая природа гена и тончайшие механизмы передачи признаков по наследству. Но в начале XX века представления большинства ученых о наследственности все еще были туманными и подчас фантастическими, так что возможность передачи по наследству приобретенных признаков вовсе не казалась абсурдной.

Многие ученые рассуждали приблизительно следующим образом. Температура, влияя на ход физиологических процессов, изменяет длину хвоста (конечно, речь может идти не обязательно о хвосте и не обязательно о температуре), а это, в свою очередь, соответственным образом изменяет "наследственность" организма (но что такое наследственность - неизвестно). После этого и потомство должно рождаться с такими же измененными хвостами. Ученые назвали этот воображаемый процесс - соматической индукцией.

Некоторым такой процесс даже в те дни казался маловероятным, и они представляли дело несколько по-другому. Они рассуждали так. Температура изменяет длину хвоста. Это происходит за счет изменений в клетках. Но ведь температура действует не только на хвост, она влияет и на зародышевые клетки, и в них происходят такие же изменения. Поэтому следует ожидать, что потомство тоже будет иметь измененные хвосты. Этот, также воображаемый, процесс назвали - параллельная индукция.

Таким образом, "теоретических предпосылок" у сторонников наследования приобретенных признаков было достаточно. По сути дела, они возродили взгляды Ламарка на причины наследственной изменчивости и потому именовали себя "неоламаркистами".

Им возражали сторонники взглядов, сформулированных Вейсманом, называвшие себя "неодарвинистами". Но обе точки зрения были чисто умозрительными. В такой ситуации единственным судьей, который решил бы, кто прав, мог быть только точно поставленный опыт. И ученые проводили опыты. Особенно известно в этой связи имя австрийского зоолога Пауля Каммерера. Он был убежденным неоламаркистом, и его опыты получили широкую известность, далеко выходящую за рамки академических кругов.

Вот Каммерер ставит опыты с пятнистыми саламандрами. Тело этих животных покрыто черными и желтыми пятнами, число и форма которых в природе сильно варьируют. Каммерер воспитывает саламандр на черном и на желтом грунте. У воспитываемых на черном грунте начинают преобладать темные пятна, и с течением времени все животное становится почти сплошь черным, только два ряда небольших светлых пятнышек тянутся вдоль спины. А те, что воспитывались на желтой почве, все более и более желтеют.

В этом результате нет ничего удивительного - любой зоолог знает, что многие животные способны изменять свою окраску в соответствии с окружающими условиями. Особенно характерно это для земноводных и пресмыкающихся. (Вспомните хамелеона, меняющего окраску почти на глазах его имя даже стало нарицательным.)

Но вот Каммерер начинает получать потомство от своих разноцветных питомцев. Теперь они находятся в одних и тех же условиях, но дети черных оказываются более темными, чем дети желтых. Попробуйте возразить что-нибудь против таких результатов.

Противники возражали. Особенно активным был немец Гербст, возражавший не только словами, но и делом. Он сам начал ставить опыты на саламандрах. В отличие от Каммерера он сажал на разный грунт не взрослых саламандр, а еще личинок. Превращение при этом происходило даже быстрее, чем в опытах Каммерера. Но когда саламандр, ставших взрослыми, продолжали держать на цветном грунте, то различия в окраске не только не усиливались, а даже несколько сглаживались.

Выходит, Каммерер в чем-то ошибся. А может быть, и хуже. Имя его почти дискредитировано. Но в защиту Каммерера выступает К. Фриш. Он старательно повторяет, правда в небольших масштабах, и опыты Каммерера и опыты Гербста. И подтверждает результаты и того, и другого. Стало быть, воздействовать нужно только на взрослых животных. К Фришу присоединяются Шлейп, Пржибрам. Казалось бы, можно и успокоиться.

Но что нужно этому Гербсту. Он публикует новую, гораздо более подробную работу, в которой результаты Каммерера снова полностью опровергнуты. Нет, опровергнуты не его теории - от этого не гарантирован никто, а факты, экспериментальные факты. И это самое страшное. Каммерер опозорен. Но его сторонники снова успокаивают разыгравшиеся страсти. Они обнаруживают, что авторы работали на двух разновидностях пятнистой саламандры. А использование разного подопытного материала может объяснить любые расхождения. Снова все успокоились. Но кто прав, кто не прав в истории с саламандрами, так и остается неясным.

Однако Каммерер истинный борец. Он ставит совершенно новые опыты. На этот раз объект экспериментов - жаба-повитуха. Это животное отличается довольно своеобразным способом размножения. В отличие от всех своих родичей жабы-повитухи откладывают яйца не в воде, а на суше. Самец наматывает шнуры с яйцами на себя, и здесь они, окруженные слизью, развиваются в течение определенного времени. Когда наступает пора вылупления потомства, самец переселяется в воду, личинки выходят и далее развиваются уже здесь.

А что, если этих животных держать в воде все время? Каммерер повысил температуру воздуха, и жабы полезли в воду еще до откладки яиц. Самцы пытались поступить так же, как и раньше, но у них ничего не вышло: слизь растворилась, и яйца попадали на дно. После нескольких кладок самцы прекратили свои тщетные попытки, их наследственный инстинкт изменился. Мало того, изменились и некоторые внешние признаки: сильно окрепли передние конечности, а на больших пальцах возникли мозолистые утолщения, характерные для лягушек и жаб, размножающихся в воде. Это интересно, но к наследственности отношения пока не имеет. Однако Каммерер скрещивает своих питомцев с нормальными повитухами и в их потомстве получает ни больше ни меньше как менделевское расщепление! А если при скрещивании признаки расщепляются в потомстве в соответствии с законами Менделя - это самое убедительное доказательство, что признаки действительно являются наследственными. Тут уж, казалось бы, никаких возражений Каммереру сделать нельзя!

Передаются ли по наследству приобретенные признаки
История одного самоубийства

Но с этими опытами связано самое страшное во всей истории Пауля Каммерера. В английском журнале "Природа" в номере от 7 августа 1926 года появилась статья некоего Нобля. Вот уж он был действительно врагом Каммерера и пошел еще дальше, чем Гербст. Он поехал в Венский биологический институт и исследовал хранившиеся там препараты, полученные Каммерером. Нобль рассмотрел их под микроскопом и убедился, что в том месте, где у повитух будто бы возникли бородавки, под кожу впрыснута тушь. Фальсификация! То, на что раньше многочисленные враги Каммерера лишь намекали, Нобль сказал вслух. И не только сказал, но и привел доказательство.

"Нобль" в переводе на русский язык означает "благородный". Но хотя речь и шла о чести, поступок Нобля благородным тоже не назовешь. Началась дикая травля Каммерера, к которой были примешаны и мотивы, к науке отношения не имевшие. В сентябре 1926 года Пауль Каммерер накладывает на себя руки, отрицая в предсмертном письме свое участие в фальсификации.

А действительно ли Сальери отравил Моцарта? А действительно ли Мартынов застрелил Лермонтова? После того как такие сомнения были высказаны, историки начали следствие и ведут его до сих пор. Так же обстоит дело и с роковым вопросом: а действительно ли Каммерер был фальсификатором?

Дело получило широкую огласку. О нем писали в газетах. Был поставлен кинофильм "Саламандра" об истории с Каммерером. Споры идут до сих пор. Одни называют Каммерера фальсификатором. Другие считают его рыцарем без страха и упрека и утверждают, что это сделал кто-либо из его сторонников. Почему, например, этого не сделать лаборантке, влюбленной в своего яркого шефа, какой-нибудь недалекой Гретхен, видевшей, как ему хочется получить такой результат. Третьи думают, что фальсификация - дело врагов Каммерера. Ведь это могли сделать и они, чтобы погубить дело его рук и его самого. И неизвестно, выяснится ли когда-либо истина.

Но это касается судьбы самого Каммерера. Что же до его теорий, то оценка их совершенно ясна. В любом случае, независимо от того, честный он исследователь или нет, утверждения его не верны. Об опытах, поставленных для проверки утверждения о наследовании приобретенных признаков, написаны многие тома, и эти опыты приводят к однозначному выводу: признаки, приобретенные родителями, потомкам передаваться не могут.

Источники:
moshekam.livejournal.com, sobaki.in.ua, www.studsell.com, www.svoboda.org, genetiku.ru

Следующие:




Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Сумма цифр: код подтверждения


Вас может заинтересовать

Популярное