Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

В конце 1990-х гг. группа английских ученых, вооруженных методами молекулярной биологии, тоже обратила внимание на пелорию. Энрико Коэн из Исследовательского центра Джона Иннеса вместе с коллегами исследовал ген l-cyc , участвующий в формировании цветка [934] Cubas, Vincent, and Coen 1999. . Для того чтобы у обычной льнянки образовывались цветки, ген l-cyc должен быть включен на верхушках побегов. Коэн выяснил, что у пелории ген l-cyc был заблокирован.

Эти различия возникли не в результате какой-либо мутации, поменявшей структуру гена l-cyc у пелории. Коэн с коллегами обнаружил, что сам ген был один и тот же что у обычной льнянки, что у пелории. Различия нашли не внутри этого участка ДНК, а вокруг него. Коэн выявил, что у обычной льнянки и пелории разное метилирование вокруг гена l-cyc . У пелории участок с геном l-cyc плотно окружен метильными группами, препятствующими работе молекул, считывающих гены. Коэн со своими коллегами обратил внимание, что некоторые выращиваемые пелории иногда дают цветки, похожие на нормальные. Когда ученые проверили ген l-cyc в этих пережитках прошлого, то обнаружили, что он потерял часть метильных групп, и это позволило гену снова стать активным.

Иными словами, у пелории наследственность идет двумя путями. Растение передает потомству копию своих генов, которые направляют развитие так, чтобы получилась льнянка. Но дочерние растения также наследуют и особую схему метилирования, которая не закодирована в их генах. Когда-то некая льнянка случайно добавила лишние метильные группы на ген l-cyc , это было еще до того, как в 1742 г. Сёберг нашел такое растение. Подобное метилирование привело к развитию новой формы цветка. Когда это измененное растение размножалось, оно передавало потомкам такие же эпигенетические метки. В итоге получилось так, что и на новых растениях распускались милые, но нелепые цветки. За прошедшие века некоторые потомки потеряли метильные метки и теперь цветут, как обычная льнянка. Но другие пелории продолжают наследовать свою растительную «волчью голову».

Когда я приехал к Мартиенсену, он как раз начинал эксперимент с пелорией. Никто точно не знает, каким именно образом это растение передает свои эпигенетические метки, вызывающие уродство цветков на протяжении многих поколений. У Мартиенсена появилась идея, как это можно выяснить, но его эксперимент чуть было не сорвался. Когда он спросил у Коэна, где можно найти пелорию, тот ответил, что этот цветок уже исчез. Насколько Коэн знал, нигде в мире пелории не осталось.

Мартиенсен говорил мне: «Они потеряли его в Садах Кью. Они утратили его в Оксфордском ботаническом саду, где выращивали в течение двух сотен лет».

Наконец, после нескольких месяцев поиска Коэн обнаружил запас этого исторически важного растения. Он нашел его не в ботаническом саду или научной лаборатории, а в одном из калифорнийских питомников, который торговал пелорией по всему свету. Мартиенсен сделал большой заказ и, как только растения прибыли в Колд-Спринг-Харбор, вместе с Маллиганом начал создавать собственный запас пелорий. Маллиган говорит: «Мы должны предпринять все возможное, чтобы надежно его сохранить».

Чарльз Дарвин и Фрэнсис Гальтон были первыми, кто представил наследственность в форме научного вопроса. Это произошло в конце XIX в. Ученые, подобные Хуго де Фризу и Уильяму Бэтсону, предположили, что ответ на него они нашли в генах. Они обнаружили способ, как можно связать ныне живущие организмы с их биологическим прошлым. Однако эти ученые не просто искали доказательства, что наследственная информация передается через гены. Они также пытались опровергнуть альтернативные взгляды.

Когда Август Вейсман утверждал, что передача наследственности осуществляется клетками зародышевой линии, отгороженными от соматических клеток, он выбрал себе в качестве оппонента Жана Батиста Ламарка. Вейсман опровергал утверждение французского ученого о наследовании приобретенных признаков оригинальным способом – он отрезал мышам хвосты. В 1889 г. Вейсман писал, что «если приобретенные признаки не могут передаваться по наследству, то теория Ламарка целиком отменяется и мы должны полностью отказаться от того единственного принципа, который, по мнению Ламарка, лежит в основе преобразования видов» [935] Weismann 1889, p. 403. .

Генетики начала XX в. вслед за Вейсманом, открывшим им путь в науку, вступили в ряды противников Ламарка и ламаркистов из числа их современников. Томас Хант Морган заявил в 1925 г., что генетические исследования «предоставляют, на мой взгляд, убедительные опровержения несвязных и нечетких аргументов ламаркистов» [936] Morgan 1925, p. 177. . Тот ламаркист, что, столкнувшись с генетическими доказательствами, не отказался от своих несвязных и нечетких аргументов, путает иллюзии с наукой. Морган высокомерно писал: «Готовность прислушиваться к каждой новой выдумке, доказывающей наследование приобретенных признаков, возникает, возможно, из человеческого желания передать потомству наши физические и умственные достижения».