Валерия Черепенчук - Генетика за 1 час

Томас Эндрю Найт долгое время был уверен в том, что представители разных видов не могут производить гибриды, хотя впоследствии он пересмотрел эту точку зрения. Надо сказать, что в XIX в. не было единого мнения по этому вопросу. Соотечественник Найта, ботаник Уильям Герберт (1778–1847 гг.), заявил, что имеющееся на данном этапе разнообразие видов, скорее всего, формировалось постепенно, значит, выделение новых видов под влиянием природных условий и скрещивание между видами вполне вероятно. В этом вопросе Герберт стал предшественником Чарлза Дарвина.

Не лишним будет вспомнить соотношение между понятиями «род», «вид», «семейство».

Все живые существа и растения – как существующие, так и вымершие – занимают определенное место в биологической систематике. Не будем подробно рассматривать все ее ранги, ограничимся в упрощенном виде пятью низшими: класс (например, насекомые); порядок, или отряд (чешуекрылые); семейство (белянки); род (огородные белянки); вид (капустница). Как видим, основной единицей систематики является вид. Представителей одного вида объединяет схожесть физических признаков, биохимических процессов, поведения, а также способность воспроизводить плодовитое потомство в рамках внутривидового скрещивания. Но, как видим, скрещивание возможно не только в пределах вида. А вот способность или неспособность различных гибридов к размножению зависит от очень многих условий…

Современное определение вида сложилось далеко не сразу. Много лет ученые спорили о том, каковы вообще критерии в этом вопросе. Карл Линней считал, что вид – это группа сходных по строению особей, способных дать плодовитое потомство. Бюффон также ставил плодовитость во главу угла: с его точки зрения, только схожие особи, дающие способное к размножению потомство, могут быть отнесены к одному виду. Жан Батист Ламарк (1744–1829 гг.) полагал, что виды непрерывно изменяются (так что Дарвин не был революционером в этом вопросе), следовательно, в реальности видов как таковых нет и быть не может. Современное понятие вида было дано только к середине XX в. В настоящее время для описания того или иного вида используются несколько критериев, которые нельзя рассматривать отдельно друг от друга. Так, морфологический критерий важен, но не является определяющим: согласно ему, представители одного вида должны быть схожи по своему внешнему и внутреннему строению. Но как быть с тем, что, например, цветы одного вида, выросшие в разных климатических условиях, будут несколько отличаться друг от друга? Таким образом, нужно учитывать биохимический критерий (особенности процессов, протекающих «внутри» представителей вида), экологический критерий (сходство условий окружающей среды, в которых развиваются разные представители вида), физиологический (схожие процессы жизнедеятельности) и, конечно, генетический критерий – определенный набор хромосом. Последний стали рассматривать относительно недавно, и разговор о хромосомах нам тоже еще предстоит. Пока просто отметим, что в природе существуют виды, практически неотличимые друг от друга внешне, но обладающие разными хромосомными наборами.

Множество важных выводов в области наследственности и изменчивости у растений сделал французский садовод Огюстен Сажрэ (1763–1851 гг.). В первую очередь он занимался разведением фруктовых деревьев, но, заинтересовавшись вопросами гибридизации, поставил сотни опытов по скрещиванию различных цветов, тыквенных и бахчевых культур. Как мы помним, многие предшественники Сажрэ обращали внимание на то, что различные признаки родителей – окраска, размеры, форма цветов и плодов – в той или иной степени проявляются у гибридных растений, но не выявляли никаких строгих закономерностей. Встречались также утверждения, что гибрид всегда представляет собой «среднее арифметическое»: условно говоря, если мы скрестим гвоздику с красными цветками и гвоздику с белыми цветками, то получим растение с лепестками розового цвета.

Огюстен Сажрэ усомнился в принципе смешения. Сделать это ему помогли обыкновенные дыни разных сортов, которые садовод неутомимо скрещивал в самых разнообразных сочетаниях. Он первым обратил внимание на наследование отдельных признаков – таких как рисунок и расцветка кожуры, вкус (сладкий, кислый, с пряным оттенком), цвет мякоти, расположение и форма семян. «Например, – рассуждал Сажрэ, – мы скрещиваем два вида дыни – один с ярко-желтой коркой и белыми семенами, другой – с белой коркой, покрытой сеткообразным рисунком, и семенами коричневого оттенка. Если следовать логике сторонников смешения признаков, то гибридная дыня должна иметь светло-желтую корку с едва заметной сеткой, а семена ее будут светло-бежевыми. Если же взять два сорта – один с медово-сладкой мякотью, другой – с кислой, то в итоге должно получиться растение с кисло-сладкими плодами. То есть различные признаки двух сортов, смешавшись, породят нечто среднее». Но… полученные французским садоводом гибриды упорно не желали подтверждать эту теорию. Они наследовали признаки родителей в чистом виде, но в самых разных вариациях. Выходит, что в разведении растений не действует тот же принцип, что и в смешивании красок: смешав белое и ярко-желтое, мы не получим бледно-желтое – здесь действуют какие-то иные правила!