«Был старик, застенчивый, как мальчик,

Неуклюжий, робкий патриарх.

Кто за честь природы фехтовальщик?

Ну конечно – пламенный Ламарк!»

(Осип Мандельштам)

31.10.02-08.02.03 Лев МОСКОВКИН

Запоздалая публикация

Идея эволюционной (динамической) генетики

Одна из причин, почему я стал журналистом, состояла в невозможности публиковаться в сфере моей первой специальности. По счастью от эволюционной генетики уйти не удалось, ее законы действуют, например, на парламентской арене в форме универсальных закономерностей синергетики. То, что мы открываем и описываем в бурно развивающемся информационном поле СМИ или всемирной сети, природа за миллионы лет до появления человека на исторической арене создала на информационном поле последовательностей ДНК.

Это не моя проблема, почему подверженное генетической лихорадке общество не хочет знать генетику. Доходит до нелепостей: творец неравновесной термодинамики Илья Пригожин очевидно знает о биологии понаслышке и даже не догадывается, что основная арена действия самоорганизации в диссипативных структурах – развитие, равно морфогенез в онтогенезе или большая эволюция. Все новое в жизни возникает исключительно за счет самоорганизации, а сама жизнь есть форма существования информации. За пределами живой компоненты природы нет места и информации – ни понятию, ни явлению, которое оно обозначает.

Ученый таков, каково породившее его общество. Массовое сознание крутится вокруг болевой точки, отказывая себе в праве даже взглянуть на нее, идеи диссидентов о том, что Россию и Америку равно взорвали спецслужбы, взрывают головы страшнее гексогена. Но и этот механизм возник задолго до появления человека – механизм «министерства революций в правительстве», с помощью которого геном изнутри взрывается, если условия среды меняются слишком быстро или непредсказуемо для того, чтобы генетическая система поспевала за этими изменениями по механизмам согласованной (когерентной) эволюции (аллогенеза).

Т.о. у человека на всех трех его информационных уровнях – эволюционно-генетическом, нервном и общественном – действует механизм положительной обратной связи, фактически включающий катастрофический режим в ответ на его отдаленные признаки.

В геноме человека система неканонической рекомбинации «взрывается» в ответ на такие воздействия, которые не требуют для их переживания включения режима катастрофы (некогерентной эволюции, арогенеза). Эволюция так распорядилась исключительно ради генерации нового, чего вне катастрофы не возникает. Сходство в каналах трансформации информации кажется безграничным. Если речь идет о самоорганизации, граница между аналогией и гомологией исчезает, подобно падению китайской стены между гуманитарным и естественным направлениями в науке после замены основы естественнонаучной картины мира на основе относительного, т.е. добытого в эксперименте, знания. Материя – вещество и излучение – не прекратила своего существования, но соответствующее понятие уступило эстафетную палочку структуре хаоса. Люди науки поняли случившееся с ними превратно и отвернулись от эксперимента в пользу мистики. Примерно так встречает свободу человек, способный обеспечивать себя систематической деятельностью только из-под палки.

Примером сходства в деталях явлений самоорганизации в отдаленных независимых сферах служит одинаково яростное неприятие как взрывной неканонической рекомбинации учеными, так и отторжение обществом фактов участия в организации взрывов жилых домов представителей власти, для которой якобы приоритетна жизнь людей.

Картина любой информационной сферы, равно и информационного поля в целом на самом деле проста и фрактальна, т.е. она требует в своем описании существенно меньше слов и усилий, чем мы тратим на самоубеждение. Усилия нужны на поиск выхода в безвыходной ситуации, что собственно и является ключевым моментом эволюции как творчества нового. В нашем человеческом языке – это выдумывание журналистом тех слов, которые услышат люди, хотя чаще всего просто чувствуешь себя сумасшедшим.

Есть две теории эволюции и в зависимости от типа личности исследователь приемлет либо одну, либо другую, не понимая соответственно второй или первой, иногда делая вид, что ничего больше нет вообще кроме того, что знает он сам.

Теория микроэволюции чисто редукционистская, построена на основе менделизма с одной стороны и т.н. закона (соотношения) Харди-Вайнберга с другой. Соотношение Харди стало для динамики популяций тем, чем являются для гибридологии законы Менделя. Т.о. теория микроэволюции интерпретирует в математических моделях процессы изменения аллельных частот в популяциях, как правило не затрагивает системных эффектов, поэтому, например, в ней нет места дизруптивному отбору. Строго говоря, теория микроэволюции эволюцию не описывает и не объясняет красочного многообразия жизни за редким исключением типа описанного Тимофеевым-Ресовским сезонного полиморфизма Adalia bipunctata (красные точки на черном фоне у весенних божьих коровок и наоборот – черные на красном – у летних, когда жарко). Другой не менее известный пример полиморфизма – распространение различных мутаций, повреждающих человеческий гемоглобин, у выходцев из ареала малярийного плазмодия в бассейне Средиземного моря. В теории микроэволюции мутабельность является поставщиком изменчивости, в макроэволюции, как мы попытаемся показать ниже, – наоборот, мутационный шум стабилизирует форму от эволюции.

Соотношение Менделя до Менделя с его горохом было описано многократно в т.ч. и Дарвиным – на львином зеве. Дополняя все сказанное на эту тему, даже в весьма искусственных условиях получить достоверные 3:1 почти нереально, и все равно на защите диссертации кто-нибудь привяжется. Если же условия заведомо не лабораторные, как для карпа или человека, для любого генного локуса с серией аллелей проявляется различная выживаемость носителей различных аллелей.

Что не опровергает закономерность и не ставит под сомнение идею Менделя, как и многие другие идеи включая «гипотезу нейтральности». Просто надо иметь в голове мозги, а не кипящий котел, толкающий его носителя на плечах, приговоренного к жизни, на баррикады вокруг редакций научных журналов и ВАКа. Наши гены, конечно, не пункты программы, обеспечивающей все детали развития, а всего лишь переключатели, да и программная функция нужна геному прежде всего для контроля его полноценности как защита от вырождения по критерию конструктивности. Красивое тело девушки, в которую мы влюбляемся и которой домогаемся, – футляр для комфортного обитания генетической информации, тело – продукт самоорганизованного морфогенеза, а не действия генетической программы.

Носители генетического психоза напоминают непримиримых сталинистов и вообще апологетов идеи социалистического планирования. Черт с ними, с учеными – дорога к высотам науки вымощена останками гениев. Жаль идей, коих особенно много закопано в болотах вокруг здания советской науки. На что-то просто не обратили внимания, например, построения академика с тихим голосом Ивана Шмальгаузена были сложны для восприятия. В большинстве случаев отторжение вызывала фигура автора и с ним активно боролись, по крайней мере до тех пор, пока не следовал окрик из ЦК КПСС, например, с Эфроимсоном, Гершензоном, Тимофеевым-Ресовским. Наиболее мертвые зоны история науки демонстрирует там, где боролись с самой идеей, например, некоторыми формами рекомбинации, как в рамках половой включая сестринский обмен хроматид и др., так и неканонической – «запрещенной» по Александру Серебровскому.

Несмотря на то, что генетика наряду с законами Ньютона или теорией упругости оказалась одной из немногих хорошо разработанных сфер науки, сами генетики бывают на редкость уперты даже для консервативного научного мира. Когда факты существования ТЭ были подтверждены в многочисленных экспериментах, дискуссию свели к темам наподобие определения числа ангелов, способных поместиться на острие иглы. Например, что от чего произошло – резидентные повторяющиеся последовательности от вирусов или наоборот, хотя это очевидно. И еще долго носители идеи эволюционной роли повторов воспринимались в качестве городских сумасшедших. Например, Кордюм. Иван Глущенко в последние годы перед смертью успел набраться свежих молекулярно-генетических идей, к которым был остро чувствителен, и успешно увязал современные факты с собственными представлениями. В отличие от прочих, старика не очень волновало признание или непризнание, но роман Дудинцева «Белые одежды» (автора «Не хлебом единым») вызвал у Глущенко бурный протест – популярный автор со своей тетраплоидной картошкой все перепутал. Когда могло прийти понимание и оказалось, что Глущенко, бывший при Лысенко академиком-секретарем, много знает и им заинтересовались зарубежные исследователи истории генетики, он занемог и вскоре умер. Архив растащили по помойкам и пунктам сдачи макулатуры в обмен на талоны.

Вот так в восемьдесят лет человек может умереть преждевременно, унеся в могилу истину.

Впрочем, я не рискую рассказывать об Иване Глущенко вслух, это во мне уже от привычки к занятиям второй древнейшей профессией. Были печальные примеры, даже случайное упоминание Тимофеева-Ресовского в необязательной болтовне в Думе может натолкнуться на застарелый протест – этот фашист ставил опыты на людях.

Многие генетики до сих пор искренне думают, что если на человеке не показано в прямых экспериментах активности транспонируемых элементов, значит, нет этого у человека, не обращая никакого внимания на разнообразные эффекты гибридного дизгенеза. Характерно, что даже один из двух авторов открытия мобильных диспергированных генов (МДГ) в геноме дрозофилы – Евгений Ананьев – не считал их подвижными. Drosophila melanogaster оказалась неисчерпаемым объектом, у самцов отсутствует кроссинговер и благодаря этому легко изучать иные формы рекомбинации. Известно, что половая и неполовая формы рекомбинации избегают случаться в одном и том же месте хромосомы – либо одно, либо другое.

Теория макроэволюции в своем изложении наталкивается на проблемы языка, но с другой стороны допускает множественность паритетных интерпретаций. Источником ее формализации может стать придуманная физиками структура хаоса. Канализованность и всеобщность уникальных процессов самоорганизации приводит к отсутствию границ между гомологией и аналогией, также к размыванию стены между естественным и гуманитарным научными мирами.

Идеологической основой теории макроэволюции может стать идея Бориса Медникова о «министерстве революций в правительстве» как механизме технологической катастрофы.

В живой природе повсеместно распространен уникальный клеточный механизм катастрофы – реакция hit-shock, обеспечивающая выживаемость клетки благодаря выключению большинства синтезов с переключением на своеобразную «пожарную команду» – семь белков переживания стресса. Этот эволюционно выработанный механизм для переживания сублетальных температур у разных видов животных и растений может включаться на что угодно, например, на замораживание при яровизации, но иногда достаточно потереть семечко шкуркой.

Человек – уникальное существо, у нас механизм взрыва генома изнутри с транспозициями МДГ (ТЭ) включается в ответ на факторы, не требующие для их переживания включения катастрофического режима, скорее это происходит, как роды у млекопитающих, которые индуцируются изменением совокупности физических параметров системы. Отсюда косвенно следует особенность современной «экономной» журналистики, которая не нуждается в реальных событиях для создания полноценного волнующего информационного поля на основе придания словесной окраски волнам человеческой тревожности и притягиванию что называется за волосы искусственных информационных поводов.

Иными словами, катастрофы происходят как в геноме, так и в голове человека.

 

Персоналии

Так случилось, что я был последним студентом Московского университета, кто прослушал спецкурс Николая Владимировича Тимофеева-Ресовского и сдал ему зачет. Потом пожалел, что сдал в деканат зачетную книжку с бесценной подписью – найти ее уже не представлялось возможным. Тимофеев был антизнаменит совсем не потому, что служил фашизму. Если бы Николай Кольцов не выпер талантливого ученика за границу, Тимофеев здесь бы не выжил. Он и так едва выжил, причем если ему инкриминировать службу режиму, то скорее это была советская власть. Причина специфического отношения проста, как комбинация из трех пальцев – Тимофеев был типичной белой вороной, что не прощалось в обществе единообразия в ранге высшей эстетической категории. Указанная характеристика общества и склонность науки к редукционизму – два следствия общей причины.

Когда враги Тимофеева принялись зарабатывать на близости к нему при жизни, эта фигура перестала волновать всех поголовно, но принцип остался: как есть оценки не экзаменуемому, а экзаменатору, так есть и ореол странности человека, являющийся характеристикой общества, напялившего этот ореол, как терновый венец, на нестандартную голову.

Как Тимофеев стал героем Даниила Гранина – отдельная песня, но факт, что писатель кое-что упростил и додумал. И в этом талант писателя, потому что любой читаемый роман – не более чем адаптированный покет-бук по сравнению с цельной, но невозможной в описаниях и понимании реальностью. Я сам несколько раз пытался пересказывать истории о своих предках и родственниках, но потом бросил – даже то отрывочное, что до меня дошло, противоречит известным и правдоподобным версиям новейшей истории. Случаи из жизни могут вызвать у слушателя реакцию бешенства.

Таким «случаем из жизни» является фигура Ивана Глущенко, которого мадам – Александра Алексеевна Прокофьева-Бельговская – иначе как «этот недоумок Глущенко» не поминала, да и то по необходимости. Он сам с удовольствием говорил о Бельговской, легко и без злобы – мы всегда испытываем чувство благодарности к тому, кому помогли.

Тимофеев-Ресовский несомненно был одной из самых ярких фигур в маленьком генетическом мире, который превосходил по объему и полноте картины большой мир вне его, он стал единственным известным в большом мире благодаря особым чувствам писателя Гранина к науке. Но на первое место по эксцентричности и духовному влиянию сами генетики ставили безусловно Александру Алексеевну Прокофьеву-Бельговскую. В 1972 году я раз пять или больше вешал ее портрет на стенде 2-го Съезда ВОГИС в здании МГУ на Ленинских горах, и портрет почти сразу крали – популярность и владение публикой у нее были на уровне исторических фигур античности. Я относился к числу немногих, на кого этот ее дар не действовал, тем объективнее я могу оценить другие таланты этой необыкновенной женщины. Экзамен по цитогенетике она превращала в высший уровень эстетизма, и я был один из трех студентов, кто на это пошел, да еще по собственной воле.

На второе место я бы все же поставил названного Ивана Евдокимовича Глущенко под вой и негодование своих бывших коллег, которые никогда не смогут поделиться своей монополией на борьбу с Трофимом Лысенко. Между тем мифический соратник Трофима был единственным, кто из числа немногих реально противостоявших Лысенко добивался немалых успехов на бесполезном фронте, во всяком случае, после идеологического клинча на ученых советах между Иваном и Трофимом «скорая помощь» увозила директора института Лысенко, а сотрудники Глущенко, которых директор планировал загнать за Можай и далее, оставались в Москве.

Интересно и то, что Иван был апологетом идеи, как позже она вошла в обиход благодаря усилиям Романа Хессина-Лурье, «генетической нестабильности». Однако еще долго считалась лженаукой, хотя обработки тимусной ДНК уже вовсю применялись для индукции эволюционной изменчивости, пригодной для получения исходного материала для селекции.

Есть еще несколько фигур, положение которых тоже по-своему первое, а на самом деле совершенно вне времени-пространства. Например, Иван Шмальгаузен, знание эволюции которого казалось безграничным. Был старик Сергей Гершензон, сын философа, который кажется все в генетике и эволюции придумал первым, за что его не любили апологеты поступательно-диссертационного пути в науке. Гершензон придумал «мобилизационный резерв вида» и начал первым еще до войны получать изменчивость с помощью обработок вариабельной тимусной ДНК (тимус – вилочковая железа – орган иммунной системы, из тимуса теленка относительно легко получать препараты ДНК).

Когда в 1987 году на одном из последних съездов ВОГИС в Москве Алексей Акифьев спросил Гершензона, как тот догадался обрабатывать ДНК, когда сама наследственная роль этого вещества стала известна намного позже? – старик только тихо и счастливо смеялся, как колокольчик. В перерыве я рассказал ему о своих опытах совместного действия колхицина и тимусной ДНК на меристемы чеснока с эффектом синергизма (повышение выживаемости при действии двух факторов, каждый из которых выживаемость снижает), снижением аберраций хромосом относительно фона, измененным морфогенезом и пучковой мутабельностью, что можно интерпретировать активностью транспонируемых элементов.

Оказалось, что Сергей Михайлович был и остался единственным, который вообще понял, о чем я говорю. А экспериментальные луковицы чеснока почти сразу выкопали на участке в ТСХА на закуску.

Были совершенно неизвестные за пределами биологии фигуры типа номинальной лысенковки Фаины Куперман, разработавшей совершенно без применения генетической терминологии методику, как это назвали бы сейчас, генетической инженерии растений. Тем, для кого все кончается на успешном внедрении в клетку заранее сконструированного вектора, этого не понимают. Теоретическим последователем Куперман был депутат Госдумы второго созыва, коммунист Виктор Шевелуха, опубликовавший ее идеи. Практическим последователем Куперман была сотрудница лаборатории Глущенко в ИПМБиГ Валентина Внучкова, которая творила чудеса с растительной тканью в пробирке, и поэтому монополист культуры ткани Бутенко с Внучковой отчаянно боролась.

Нетерпимость, как сейчас к убитому Владимиру Головлеву или странно живому Борису Березовскому, значительно более характерна для «порядочных» представителей науки, чем для политиков, резиновых по сути своей. Но и сейчас интеллигентные люди теряют человеческий облик, хотя враг моего президента не мой враг. В прошлом наука действительно начала раньше, например, затравили лучшего герпетолога страны Богданова из Краснодара, его поносили на Биолого-почвенном факультете МГУ даже те, кто знал всего лишь понаслышке. Неудивительно было аналогичное отношение к Тимофееву-Ресовскому и как ни странно бывшему соратнику Лысенко Ивану Глущенко, да и к самому Трофиму, а затем еще хуже к его сыну было дикое отношение на уровне чучела из одноименного фильма. Позорным стало изгнание сына Лысенко из филиала в Горках ленинских Института прикладной молекулярной биологии и генетики (впоследствии – сельскохозяйственной биотехнологии). Ранее из института шумно изгнали его создателя Валерия Сойфера и по-тихому – заместителя Сойфера по лаборатории, кандидата биологических наук Юрия Титова, соавтора-оригинатора сорта томатов с помощью «лженаучных» обработок тимусной ДНК. Впоследствии мы с Юрой несколько лет строили дачи и копали колодцы, он большой виртуоз этого дела. Сейчас работает сторожем в дачном поселке института, откуда его выгнали, недалеко от станции Санаторная Белорусского направления.

В советское время проблемы защиты Тимофеева-Ресовского или Владимира Эфроимсона решались в Политбюро ЦК КПСС, что составляет постыдную страницу советской науки. Завкафедрой генетики Биофака МГУ Столетов играл свои роли сообразно моменту истории, именно Столетов с подачи сумасшедшего студента Вадима Глазера сделал доступной преподавательскую кафедру для Тимофеева, отвергнутого коллегами в Институте цитологии и генетики новосибирского Академгородка. Глазер по сей день работает на кафедре генетики и селекции. Для большинства же наших ученых Столетов остался мерзавцем – примерно так об этом герое сессии ВАСХНИЛ 1948 года пишет в своей монографии «Герои, злодеи, конформисты российской науки» Симон Шноль. Сам Шноль был отторгнут ученой средой по нескольким причинам в том числе и потому, что исповедовал сам не зная того идею самоорганизации в страной для естественнонаучного направления форме – в постановке экспериментов. Во всяком случае такой вывод можно сделать из его прекрасной по описательному уровню книги.

Глазер – фантастическое исключение, подтверждающее правило – человек сочетает несколько убийственных факторов, каждого одного из которых было бы достаточно для срыва карьеры. В постсоветское лихолетье намного хуже было тем, кто не достиг заметного положения, особенно если их достижения измерялись не теоретическими выкладками, а селекционным материалом. Несколько раз запахивали сортовую капусту оригинатора Китаевой в бывшей Грибовской селекционной станции, ныне ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, и она ползала, выуживая из грязи остатки кочерыжек. На опытных полях ВНИИССОК нет этикеток, научные сотрудники зарисовывают экспериментальные грядки с указанием, где какой материал высажен, потому что этикетки коллеги-конкуренты выдирают вместе с ценным материалом.

Я знаю людей из числа своих бывших соучеников, способных, даже талантливых и амбициозных – это сейчас это слово в почете, а тогда били нещадно до психозов, за попытки быть на виду и не скрывать собственное «я». Бить-то собственно не надо было, достаточно подкрутить контактный термометр на термостате, чтоб опытные линии мух сдохли. Президент общества генетиков и селекционеров, заведующий лаборатории Института биологии развития Владимир Струнников скрывался от взаимных наветов своих сотрудников на биостанции в Кропотово, хотя во время войны в концлагере не испугался отказаться бить другого советского заключенного, за что били обоих (по рассказу историка генетики Василия Бабкова).

Мой собственный экспериментальный материал культуры клеток человека заразили в лаборатории кариологии Прокофьевой-Бельговской Института молекулярной биологии. Причиной стало подозрение в том, что мне удалось получить полиплоидные клетки человека после обработки колхицином.

В лаборатории Бутенко в Институте физиологии растений при сотруднике из лаборатории Глущенко не стесняясь постороннего обсуждали: задержать чужую статью или сразу написать отрицательный отзыв.

Интересно, что бывший начальник моего учителя в копании колодцев Валерий Сойфер стал впоследствии экспертом фонда Сороса и те, кто их обоих со скандалами увольнял из ВНИИПМБГ, дожидались по два-три часа в приемных, чтобы услышать от Сойфера короткое «нет».

 

Между «персоналиями» и «результатами» уместно вспомнить историю экспериментального открытия, которое я считаю знаковым в переходе к науке другой эпохи – авторы, Владимир Гвоздев и Евгений Ананьев, назвали описанный ими феномен МДГ (мобильные диспергированные гены).

Одной из линий судьбы, приведший к мобильным диспергированным генам (МДГ) в геноме Дрозофилы, стала работа, затем изгнание, Жени Ананьева в лаборатории общей и космической кариологии Прокофьевой-Бельговской Института молекулярной биологии Владимира Энгельгардта. Виктор Миронович Гиндилис изучал хромосомы человека и очень внимательно, приучив своего лаборанта Женю к чрезвычайно тщательной работе. «Я люблю учить» – говорил Гиндилис. Другой с.н.с. – Алексей Борисович Иорданский – хотел всего и сразу, покоя не давали опыты Тейлора с полуконсервативностью репродукции хромосом и нобелевские премии, тогда казалось, что структура хромосомы у нас если не в голове, то в кармане. Когда мадам Александра Алексеевна Прокофьева-Бельговская заварила очередную интригу за десятилетие до своего фактического ухода, Стасик Слезингер ее обидел – «Я в такие игры не играю», Юрий Федорович Богданов грамотно выдержал паузу, чтобы посоветоваться с женой, а Иорданский пошел по начальству: что делает здесь еврей Гиндилис? После ухода Гиндилиса фактически на место Владимира Эфроимсона в лаборатории прозвучало «этот гиндилисовский ублюдок» Ананьев. Женя, как и я, был еще школьником, и к таким страстям совершенно не готов. Стресс и привитая тщательность в конечном счете привели Ананьева к тому, что почему-то никто не сделал на тот момент – уже в лаборатории Романа Хессина-Лурье в Радиобиологическом отделе института им. Курчатова (теперь Институт молекулярной генетики, он сразу за головой) Евгений Ананьев обнаружил «ошибки» гибридизации и так были установлены последовательности, меняющие свое положение на хромосоме.

Может я не прав, но без авторитета Хессина статью не опубликовали бы за рубежом, рецензент и так посчитал, что в этой темной России не умеют гибридизовать ДНК. Если бы не публикация в зарубежном журнале, работа и в этой темной России не была бы замечена, в лучшем случае автор подвергся бы нападкам, как Гершензон – типичное доказательство увеличения количества нападок и поношений пропорционально крепости и мужеству автора. Впрочем, работу про МДГ скорее всего здесь просто бы не опубликовали, если бы могло быть иначе, я не стал бы журналистом.

Совпадение нескольких «линий судьбы» МДГ включая самого автора идеи и монографии «Непостоянство генома». Общая картина предшествующих открытию событий иллюстрирует, что именно приводит к тому, что было открыто. Напомним, самоорганизованная эволюция стирает грань гомологии и аналогии, а генетика – наука самозамкнутая, говоришь о предмете исследования или о себе среди людей – не всегда понятно. Открытие МДГ в геноме Drosophila melanogaster стало частью новых представлений о Homo sapiens, но в учебники не вошло – наука перестала быть престижной, ученые разбежались по кормушкам и так отчаянно ссориться уже не могут, чтобы назло друг другу еще чего-то открывать.

 

Результаты в области генетики, которые мне не удалось опубликовать

 

Курсовая работа

Вовлечение в пару половых хромосом землеройки обыкновенной Sorex araneus L. аутосомной пары с образованием триплета в профазе редукционного деления мейоза. Аутосомный материал конденсируется иначе, чем материал половых хромосом. Триплет расходится в анафазе правильно, не образуя несбалансированных гамет, согласно эволюционно выработанному механизму, разрешающему редукцию числа групп сцепления землеройки. Возможно, существует механизм соответствующей ориентации триплетов в метафазе. По литературным данным половой триплет встречается у Sorex araneus на всем ареале, на протяжении которого число хромосом изменяется у самки от 32 в Англии до 20 в европейской части России. У самца число хромосом на одну больше. Разное число хромосом отмечено у эмбрионов одной самки, любые триплеты расходятся правильно в отличие от ситуации, приводящей к транслокационному синдрому Дауна у человека. Согласно моей идее, у Sorex araneus произошла лавинообразная редукция числа групп сцепления как одного из факторов, определяющих изменчивость.

На том же материале землеройки показано, что относительная длина хромосомных плеч, измеренная на фотографиях, и количество хроматина в них, измеренное по весу вырезанных хромосом из тех же фотографий, строго пропорциональны и постоянны для каждой хромосомы.

 

Трансферрины культурного карпа Cyprinus carpio образуют в диск-электрофоретическом спектре на полиакриламидном геле «лестницу» с менделирующими в потомстве индивидуальных скрещиваний полосками-фракциями. Самая быстрая фракция среди племенного поголовья рыбхоза ГОСНИИРХ в поселке Рыбное Дмитровского района Московской области – А. Фракции имеют подвижность через 1/10 подвижности А: F, E, D, C, B, A, Z. Самая быстрая из менделирующих фракций – Z – характерна для японских карпов и дальневосточного сазана, в рыбхозах европейской части страны она встречается только у потомков дальневосточных рыб. Амурского сазана завозили «для гетерозиса» сами сотрудники рыбхоза, а японских цветных карпов в числе семи штук подарили ГОСНИИРХ японцы и еще несколько лет сотрудники делали диссертации, изучая менделирование окраски на уровне малого практикума по генетике на третьем курсе Биофака. В отличие от мух в пробирках, менделевские соотношения в прудах сдвигались еще более за счет выедания птицами ярких красных, черных и светлых рыб. Нам совместно с Валерием Поповым из Астрахани (КаспНИИРХ) удалось показать, что рыбы-носители разных по подвижности в диск-электрофоретическом спектре аллелей трансферринов имеют резко различную чувствительность к недостатку кислорода, причем выживаемость различна в разных условиях, что очевидно поддерживает молекулярное разнообразие в реальной жизни и одновременно – нейтралистскую гипотезу Masatoshi Nei в головах ученых.

Был еще один менделирующий аллель между C и D, выявлялись также быстробегущие «тени» – три фракции перед Z. Измерял я их специальной лупой с делениями через 0,1 мм на материале рыб из потомства индивидуальных скрещиваний, менделирование было неплохое. Всего обнаружили свыше 10 аллелей с различной подвижностью.

 

При экспериментальном гиногенезе карпа подобно естественному процессу у серебряного карася центромера хромосомы становится «видимой» в генетическом анализе, как при тетрадном анализе у аскомицетов, но почему-то у карпа процент кроссоверов между центромерой и другими маркерами завышен вдвое.

 

Кислород воздуха вызывает реализацию предмутационных потенциальных изменений (повреждений) хромосом семян Crepis capillaris в мутации (экспериментальные данные Натальи Вастеровой). Время существования ПИ достаточно велико, они могут дуплицироваться в фазе синтеза профазы между митозами клетки. Согласно анализу экспериментальных данных Riwell, убывание ПИ подчиняется экспоненте, причем на основе этого можно вывести график интенсивности синтеза (редупликации ДНК) клетки, который идет неравномерно со всплеском в конце фазы синтеза. По другим данным в это время синтезируется гетерохроматин.

В долго хранящихся семенах растений ПИ накапливаются, причем сравнение Crepis capillaris и Cr. tectorum показывает зависимость скорости накопления мутаций при хранении покоящихся семян от эволюционного состояния вида – аллогенетически продвинутые накапливают меньше повреждений или погибают раньше, при меньшем количестве аберраций хромосом. По литературным данным, накопление мутаций при хранении зависит и от температуры, но не в виде гладкой функции, а скачками в зависимости от «замораживания» молекулярных степеней свободы пропорционально 1/2RT (R – константа, T – абсолютная температура в градусах Цельсия).

При представлении работы разгорелся спор с профессором кафедры генетики МГУ Николаем Шапиро, который считал, что в покоящихся семенах растений мутации возникают исключительно под действием мутагенов. Шапиро соглашался на космические лучи или собственные метаболиты, накапливающиеся в семечке при переходе в анабиоз в необычных концентрациях, но спустя полгода нашу идею профессор опубликовал в статье под своей фамилией без нас.

 

Обнаружен эффект резкого повышения разнообразия диск-электрофоретических спектров у несовершенных грибов Fusarium culmorum и Helmintosporium sativum, не имеющих полового размножения и в природе доедающих прошлогоднюю траву, а на полях вызывающих корневую гниль и полегание пшеницы со снижением урожая на 30-50%.

У серебряных карасей показано нечто противоположное – гиногенез приводит к клонированию с полной идентичностью белковых спектров.

 

Введено понятие эффективного мутирования как процента гибели семян на одну аберрацию хромосом в прорастающих семенах бобов Vicia faba и вики Vicia sativa. У аллогенетически продвинутой вики относительно примитивных бобов эффективное мутирование меньше в 6 раз, т.е. во столько же, насколько длиннее насыщенный повторяющимися последовательностями хромосомный набор бобов. Сделан вывод о постоянстве ЭМ, приведенного к длине хромосомы.

На основании литературных данных о варьировании числа хромосом в пределах рода осок Carex сделан вывод о наличии соответствующего эволюционному состоянию числа групп сцепления. Для рода Carex характерна диффузная центромера и поэтому некоторые виды мутаций легко меняют число хромосом, не вызывая образования несбалансированных гамет. У некоторых других форм растений эволюционно соответствующее число хромосом могло выпасть на триплоидный набор, и в таком случае возникал механизм обеспечения жизнеспособности полиплоидов.

Также по литературным обобщениям сделан вывод о снижении различных факторов изменчивости – числа хромосом, запаса ДНК в геноме, уровня мутирования и др. – в ходе приспособления к конкретным экологическим условиям без повышения уровня организации (аллогенез, или когерентный режим эволюции). При сравнении видов для определения их относительного эволюционного состояния предложено использовать любой измеримый параметр или градационный показатель, изменявшийся в ходе адаптивной радиации данной группы. Например, для бобовых это переход от эректоидного стебля к ползучему цепляющемуся, для чеснока – стадии редукции генеративных органов, для человека – объем черепной коробки и т.д. Для подавляющего большинства родственных видов, если они отличаются по числу хромосом, признаком относительной продвинутости можно смело считать уменьшенное число хромосом, например, Crepis tectorum – Cr. capillaries, Microtus subarvalis – M. arvalis, шимпанзе – человек. Аналогично может быть использовано и количество Feulgen-DNA в клетке.

 

Предложена модель трех видов биологических видов: примитивных монотипических с широким ареалом вплоть до циркумполярного типа волка, полуколониальных вневидовых форм типа современного человека с вторичными интерградациями и сетью неполных репродуктивных барьеров, специализированных видов с многочисленными видами в роде и двойниками типа большинства паразитов. Три вида отличаются по степени эволюционной продвинутости на аллогенетическом векторе и соответственно по реакции на изменения среды: примитивные могут ничего не почувствовать, полуколониальные отвечают бурной эволюцией, специализированные фактически существуют столько, сколько им дает приют их ниша.

Впоследствии оказалось, что аналогичную схему создал примерно в то же время американский эволюционист Верн Грант (Verne Grant).

 

Выдвинута идея двух составляющих генома, как их впоследствии назвал Михаил Голубовский – факультативной и облигатной компоненты. ОК поддерживает общую жизнеспособность, объединяя гены, без которых жить невозможно нигде и никогда. ОК подвержена половой рекомбинации и лучше защищена от повреждений. ФК наоборот, защищена от поддерживающей единство вида половой рекомбинации. У прокариот это плазмиды, у несовершенных грибов – концы хромосом, не вовлеченные в парасексуальный процесс. У человека геном организован сложнее, но ФК сильно выражена и «чувство постоянного обновления» (по выражению Владимира Красилова) мы имеем именно благодаря нашей ФК. В некотором смысле человек – как чеснок, независимо от происхождения, он может принимать признаки соседей по грядке (шутка). Вообще, ФК – «посадочная площадка» чужеродной информации, ведь именно благодаря незаконной рекомбинации возникают пандемии гриппа и новые формы холеры или «взбесившейся» E.coli, способной теперь вызывать самые разнообразные воспаления от аппендицита до эмпиемы мозга.

В некотором смысле общество тоже имеет «облигатную компоненту», благодаря которой переживает глобальную войну. Роль факультативной компоненты играет в России Государственная Дума, создавая иллюзию полнокровной жизни с постоянными переменами – каждый день все кипит и все сырое.

Но есть и другое мнение: войны и революции как следствие массового повышения базовой тревожности сопровождаются активностью ТЭ в геноме человека. Общая причина неизвестна несмотря на великое почтение к переизданным трудам Чижевского. Остается только сослаться на все ту же структуру хаоса, которая одновременно влияет и на пятна на Солнце. Другое дело, что в онтогенезе каждый человек имеет такие периоды, когда ему следует почаще брать себя в руки – пубертация, кризис середины жизни, климакс. Будучи вторичноротыми животными, мы избавились от связанной с метаморфозом (линькой) уязвимости, но перестройка генетической программы происходит исключительно самоорганизованно благодаря особой форме активности ТЭ. Управлять этим процессом невозможно, он сам по себе повторяется с каждым новым человеком на земле.

 

Вид рода Allium с наибольшей долей повторов в геноме – чеснок – не имеет полового размножения, причем воздействие на его меристемы тимусной ДНК вызывает веерное мутирование (пучки аберраций хромосом), объяснить которое можно деятельностью транспонируемых элементов и снижением естественного мутационного фона при обильных отклонениях от морфологической нормы. Форма клеток и другие различные признаки нормальной дифференцированной ткани искажены, но мутаций меньше. Совместное действие снижающих выживаемость факторов – колхицина и тимусной ДНК – способно повысить выживаемость, причем иногда выше исходной, принятой за единицу.

На основании опытов на чесноке выстроена схема системных изменений генома в культуре растительной ткани с четырьмя эволюционно-активными агентами: провокационными, дирекционными, мутационными и стабилизирующими. Роль ИАА зависит не столько от физического механизма действия, сколько от состояния генома. В наших опытах тимусная ДНК была провокатором изменчивости, колхицин выполнял роль директора дальнейших событий, не позволяющего геному вернуться к исходному состоянию и вынужденному эволюционировать, а стерильные условия in vitro позволяли новым формам стабилизироваться до того, как из реальной ниши вытеснят конкуренты. Это как линька у членистоногих, что по системным переменам в геноме при онтогенезе вполне корреспондируется с «большой эволюцией».

С другой стороны, наши опыты на чесноке навевают воспоминания об «опытах» Сталина над народами: запрет абортов и расстрел за побег за границу вкупе с нечеловеческими условиями жизни резко снизили мутабильность у выжившей части популяции, которая резко отличалась от того населения, власть над которым еще не получили большевики.

Фактически на чесноке удалось проиграть в пробирке модель макроэволюции, причем чем сильнее совместное воздействие изначально, тем больше веер возможных эволюционных исходов под действием провокатора и тем вероятнее, что из пробирки удастся недели через две-три высадить на грядку что-нибудь одновременно неожиданное и живучее.

Характерно, что в данном случае успех в значительной степени зависит от эстетического чутья самого экспериментатора, отделяющего строго вовремя эстетически оформленные регенеранты на безобразных наростах обработанных тканей. Очевидно, это аналог того эстетического инструмента естественной эволюции, который действует через подбор пары для будущего потомства, и с другой стороны, является дарвиновским отбором.

Тот же «дарвиновский отбор» происходил с эмигрирующим потоком советских ученых – породившая материнская среда душит носителей уникальной новизны, которая не может возникнуть в среде, обеспечивающей их последующую реализацию.

Мутационный фактор свыше некоторого порогового уровня запирает дальнейшую эволюцию, причем вне зависимости от причины – обработки мутагеном по Иосифу Рапопорту или при отсутствии морфогенеза в каллюсном росте, как предлагала получать первичный материал для селекции Бутенко. Именно поэтому она оказалась в тупике. Отсутствие морфогенеза соответствует снятию контроля конструктивностью полноценности генетической программы. Геном в растительном каллюсе или в раковой опухоли животного – это деградирующая армия в отсутствии реального врага или завод, выпускающий ночные дырявые горшки с ручкой внутри. Именно поэтому мутационный фон радиации и химических мутагенов практически не проходит в потомство вопреки распространенному мнению, причем наиболее эффективно подавляется мутабельность у самцов (мужчин). На тех же растительных семенах показано снижение мутабельности в узком промежутке высокой гибели примерно 90-99%, что соответствует многочисленным данным включая Тимофеева-Ресовского.

 

По данным нескольких лет воспроизводства московского поголовья породы Большой пудель (клуб «Большой пудель» МГОЛС) показано, что снижение качества в виде средней выставочной оценки по пометам частично связано с весенними рождениями, в еще большей степени – с размером помета, чем больше было под сукой щенков выше среднего для данной линии поголовья, тем ниже потом будет средняя оценка экспертов на выставке. Были и семейные эффекты, связанные с конкретной сукой, была и несовместимость очевидно в форме гибридного дизгенеза при географически отдаленном происхождении родителей. Однако само по себе географическое расстояние прямой роли не оказывало, наилучшую сочетаемость с московским поголовьем дал американский черный кобель, потомок Wickliffe.

Соотношение полов и размер помета отличались по линиям и семействам поголовья, причем у серых и белых больших пуделей щенков было в среднем больше, чем у черных и коричневых.

Рождаемость Большого пуделя по годам выказывала две тенденции: постепенный рост с наложением чередующихся по годам скачков и провалов, которые почему-то совпали с динамикой гибели на автодорогах ФРГ и покусов собаками людей по данным Тимирязевской районной ветеринарной лечебницы (пудели в числе кусающихся не фигурировали).

Рождаемость Большого пуделя по датам позволяла выделить кластеры рождений примерно три-шесть недель с перерывами одну-две недели, причем каждый кластер близких по времени рождения пометов имел свое неповторимое «лицо» в виде совокупности параметров – средний вес, размер помета, соотношение полов, перинатальная и постнатальная смертность, соотношение родившихся и представленных впоследствии на выводке, средняя выставочная оценка и т.д.

Именно занятия собаководством принесли мне понимание: селекция т.н. «непродуктивных» животных и растений, доместицированных с чисто эстетическими целями, основанная на эстетическом отборе, служит основой любой селекции вообще. Собаководство дало также богатую почву для размышлений о судьбах России и понимание происходящего в постсовесткий период: единый клуб собаководства развалился раньше Союза и мы все последующие явления сначала попробовали на себе. Почему-то в этой стране каждый уверен. Что если выстрелить в лампу и смешать карты, то можно впотьмах нашарить все четыре туза. Вот и шарят, а доброе правительство рисует эти тузы в несметном количестве.

 

И все же мы усложняем наше существование искусственно, чтоб не видеть своей вины в результате. В качестве иллюстрации простоты вспомним сводку Гр. Точкина «Влияние дат рождения на карьерный рост и политическую ориентацию депутатов Государственной Думы» («Панорама», N49, июль 2002 года). Летнее вынашивание ребенка дает более агрессивных депутатов, чем зимнее. В период с октября по февраль родились половина лидеров думских объединений, все пять проникших в Думу олигархов и все пять спикеров обеих палат всех созывов. Зимнее вынашивание если и приводит депутата на лидерство, то фракцией малочисленной. Впрочем, это выводы автора, в которых нет ничего неожиданного.

 

И еще раз про основы

 

В конце прошлого века сменилась база науки – материя как основа картины мира уступила место структуре хаоса. Материю в ее двух формах вещества и поля (излучения) никто не отменял, но парадигмы как абсолютно доминирующей идеи на ее основе уже не получалось, в массовое сознание вернулась спустя векового отсутствия системность, но уже на новом уровне. Семьдесят лет обществом управляла самоорганизация и ученые у себя под носом синергетику не видели, в их умах царил редукционизм. Ее закономерности оказались универсальными. Структуру хаоса придумали специалисты по турбулентности, в частности, Юрий Климонтович (физфак МГУ) – физики иногда пользуются приемами введения таких понятий, как теплород или эфир. Удачный термин служит прорыву науки больше иного открытия. Кажется, структура хаоса директирует самоорганизацию повсеместно, от горения до тематического викарирования на парламентской арене. Естественно, структура хаоса «регулирует» самоорганизацию общественной структуры и ее информационного поля, как она этим занималась миллионы лет на уровне генетической информации биосферы. Появление всемирной сети для человеческой цивилизации означает примерно такое достижение, как возникновение настоящей Хромосомы Эукариот, с возможностью повторов и вообще поддержанием больших объемов информации, не нуждающихся в непосредственном применении. Появилась возможность превентивной катастрофы в качестве технологии поиска будущего. Для великой страны война в Чечне или в Ирландии – то же самое, что получение исходного материала для селекции. Например, несостоявшейся породы восточно-европейской овчарки с помощью крипторхизма. Таких примеров множество и большинство из них имеют аморальный аспект, но это не отменяет универсальности законов самоорганизации. После открытия Гвоздевым и Ананьевым МДГ в геноме Дрозофилы, идеи punctuated equilibrium Eldridge Gold и других новаций начала урожайных семидесятых годов в массовом сознании редукционизм заместился на холизм, что отражает все то же явление викарирования, о котором рассказывал Тимофеев-Ресовский. При таком подходе к науке исчезла пропасть между естественной и гуманитарной сферами, а в самой генетике пошло лавинообразное накопление фактов самоорганизации, которые уже некому было обобщить, ибо последней фигурой, с чьим мнением агрессивные коллеги вынужденно считались, был Роман Бениаминович Хессин-Лурье с его монографией «Непостоянство генома». Такие авторитетные фигуры, в уста которых структура хаоса может вложить революционную идею, как Тимофеев-Ресовский или Николай Вавилов, не могут появиться в современном обществе, их коллеги просто не выпустят на арену из-за избытка агрессивности. В советское время профессиональная и ведомственная агрессивность подавлялась чем-то намного более ужасным.

 

Этой публикацией я по памяти и только по памяти, включая латинские названия и четверостишие Осипа Мандельштама в эпиграфе, воссоздаю те результаты, в получении которых сам так или иначе участвовал на воинствующем научном поле, причем и как экспериментатор и как подопытный кролик. К сожалению, первичных материалов не сохранилось, хотя коробки с протоколами опытов перетаскивались из квартиры в квартиру по ухабам семейной жизни, утрачены они были не столь давно, сколь безвозвратно. Сохранились лишь дипломная и курсовая работы.