ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные этапы развития генетики из "Генетика с основами селекции" Первые представления о наследственности содержатся в трудах ученых античной эпохи. Уже к V в. до н. э. сформировались две основные, чисто умозрительные теории прямого и непрямого наследования признаков. Сторонником прямого наследования был Гиппократ, который считал, что репродуктивный материал собирается из всех частей тела и таким образом все органы тела непосредственно влияют на признаки потомства. По мнению Гиппократа, здоровые части тела поставляют здоровый репродуктивный материал, а нездоровые — нездоровый, и в результате признаки, приобретаемые в течение жизни, должны наследоваться. [c.8] Точку зрения Гиппократа оспаривал Аристотель (IV в. до н. э.). Он был сторонником теории непрямого наследования признаков и считал, что репродуктивный материал вовсе не поступает из всех частей тела, а производится из питательных веществ, по своей природе предназначенных для построения разных частей тела. [c.9] Теория прямого наследования просуществовала 23 века. Последней серьезной вариацией на эту тему можно считать теорию пангенезиса Ч. Дарвина (1868), развитую в книге Изменение животных и растений в домашнем состоянии . Согласно этой теории у растений или животных все клетки отделяют от себя крошечные геммулы, рассеянные по зсему организму . Геммулы попадают Б репродуктивные органы, и таким образом признаки передаются потомкам. Как считал и сам Ч. Дарвин, эта теория весьма напоминала взгляды Гиппократа. [c.9] Уже в 1871 г. дарвиновская теория, а правильнее, гипотеза пангенезиса была экспериментально проверена Ф. Гальтоном — крупным естествоиспытателем, двоюродным братом Ч. Дарвина. Ф. Гальтон переливал кровь черных кроликов белым, а затем скрещивал реципиентов. Я повторял это в трех поколениях и не нашел ни малейшего следа какого-либо нарушения чистоты сереб-ристо-белой породы , — писал он. Следовательно, по крайней мере в крови кроликов геммулы не содержатся. [c.9] Ситуация становится драматической, если вспомнить, что в 1865 г., еще до публикации дарвиновской гипотезы пангенезиса, уже вышла в свет работа Г. Менделя Опыты над растительными гибридами , в которой были сформулированы законы непрямого наследования, позже ставшие основой генетики. Эксперименты Менделя были неизвестны Дарвину. В своей работе Действие перекрестного и самооплодотворения (1876) Ч. Дарвин ссылается на сводку Гоффмана Проблема вида и разновидности (1869), в которой пять раз упомянута статья Менделя. Эти ссылки не привлекли внимания Дарвина. [c.9] Французский исследователь О. Сажрэ (1763—1851) обратил внимание на перераспределение константных признаков при гибридизации. Он предвосхитил понятие комбинативной изменчивости Нельзя не восхищаться той простоте способов, которой придерживается природа для возможности бесконечно варьировать ее произведения и избежания однообразия. Эти два способа — слияние и распределение признаков, различным образом комбинируемые, могут довести разновидности до безграничного числа (1825). [c.10] Ни один из предшественников Г. Менделя даже не пытался проанализировать, свои результаты количественно подсчитать соотношение классов среди гибридов различных поколений. [c.10] Главное достижение Г. Менделя заключается в том, что он сформулировал и применил принципы гибридологического анализа для проверки конкретной гипотезы — гипотезы о наследственной передаче дискретных факторов. Выявленные Г. Менделем закономерности наследования по достоинству были оценены только в 1900 г., когда они вновь были открыты независимо друг от друга тремя исследователями Гуго Де Фризом в Голландии, Карлом Корренсом в Германии и Эрихом Чермаком в Австрии. К. Кор-ренс и Э. Чермак еще раз продемонстрировали справедливость менделевских закономерностей для гороха, а Г.Де Фриз подтвердил это сразу для 16 видов растений. [c.10] Вскоре было доказано, что те же законы наследования справедливы и для животных. У. Бэтсон в 1902 г. продемонстрировал это на примере наследования формы гребня у кур, а Л. Кюэно в том же 1902 г. — на примере наследования серой и белой окраски шерсти у домовой мыши. Уже в 1909 г. У. Бэтсон опубликовал сводку, где перечислил около 100 признаков растений и приблизительно столько же у животных, для которых доказано наследование по Менделю. Менделизм прочно вошел в науку. [c.10] Что же изменилось за 35 лет после менделевских открытий Прежде всего сформировалась и развилась клеточная теория (табл. 1.1). В общих чертах было выяснено поведение хромосом в митозе и мейозе и при оплодотворении у растений и животных, установлено постоянство хромосомных наборов. [c.10] Еще ДО переоткрытия законов Менделя возникла ядерная гипотеза наследственности, которая была подтверждена изящными опытами немещсого исследователя Т. Бовери (1862—1915), доказавшего равнозначность мужского и женского пронуклеусов при оплодотворении у морского ежа (1889). Если оплодотворять яйца, ядра которых разрушены встряхиванием, или даже их безъядерные фрагменты, то личинка развивается нормально только за счет мужского пронуклеуса. Правда, такие личинки примерно в 4 раза меньше обычных. [c.11] До хромосомной гипотезы оставался один шаг. Его сделал У. Сэттон, обративший внимание на поразительный параллелизм в поведении менделевских факторов и хромосом. Уже после переоткрытия законов Менделя Сэттон в 1903 г. поместил менделевские факторы в хромосомы. [c.12] Большое влияние на развитие учения о наследственности оказали взгляды выдающегося немецкого биолога А. Вейсмана (1834—1914). Созданная им в основном умозрительная теория во многом предвосхищала хромосомную теорию наследственности. В дальнейшем она была уточнена с учетом данных цитологии и сведений о роли ядра в наследовании признаков. А. Вейсман доказывал невозможность наследования признаков, приобретенных в онтогенезе, и подчеркивал автономию зародышевых клеток. Ему, в частности, принадлежит объяснение биологического значения редукции числа хромосом в мейозе как механизма поддержания постоянства диплоидного хромосомного набора вида и основы комбинативной изменчивости. [c.12] В самом начале XX в. (1901) Г. Де Фриз сформулировал мутационную теорию, во многом совпавшую с теорией гетерогенеза (1899) русского ботаника С. И. Коржинского (1861—1900). Согласно мутационной теории Коржинского — Де Фриза, наследственные признаки не являются абсолютно константными, а могут скачкообразно изменяться вследствие изменения — мутирования их задатков. [c.12] Дальнейшее развитие учение о наследственной изменчивости нашло в трудах советского ученого Николая Ивановича Вавилова (1887—1943), сформулировавшего в 1920 г. закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Этот закон обобщил огромный фактический материал о параллелизме изменчивости близких родов и видов, связав таким образом воедино генетику и систематику. Он явился крупным шагом на пути последующего синтеза генетики и эволюционного учения. [c.13] Используя метод индуцированного мутагенеза, советские ученые в 1929 г. во главе с А. С. Серебровским (1892—1948) приступили к изучению строения гена у Drosophila melanogaster. В своих исследованиях (1929—1937) они впервые показали его сложную структуру. [c.13] В этот период широко развернулись исследования по генетике в СССР. Уже в 1919 г. Ю. А. Филипченко (1882—1930) основал первую в СССР кафедру генетики в Петроградском университете и при ней в 1920 г. исследовательскую лабораторию генетики в Петергофском естественнонаучном институте Петроградского университета. В 1929 г. он опубликовал первый учебник Генетика , объединивший написанные им ранее книги Изменчивость и методы ее изучения и Наследственность . Уже после смерти Ю. А. Филипченко вышла его книга Генетика мягких пшениц , ставшая первым руководством по генетическому анализу растений. В 1921 г. Ю. А. Филипченко организовал в Академии наук при КЕПС (Комитет по естественным производительным силам) исследовательскую лабораторию по генетике, которая впоследствии была преобразована в институт генетики. Этот институт уже после смерти Ю. А. Филипченко в 1930 г. возглавил Н. И. Вавилов. [c.13] В 1930 г. А. С. Серебровский основал кафедру генетики в Московском университете. Здесь он продолжал работу по генетике животных одновременно с преподаванием, завершив в 1948 г. свой классический труд Генетический анализ , увидевший свет только в 1970 г. [c.13] В 20—30-е годы крупнейшим центром исследований по генетике был Институт экспериментальной биологии в Москве, организованный в 1916—1917 гг. Н. К. Кольцовым (1872—1940). В этом институте выполнил свои основополагающие работы С. С. Четвериков (1880—1959), обосновавший в 1926 г. и экспериментально подтвердивший значение мутационного процесса в природных популяциях. [c.14] Вернуться к основной статье