Алексей Алексенко: Кривой путь к истине
Лекция Константина Северинова собрала полную аудиторию «библиотеки» на втором этаже гостиницы «Украина». Как всегда бывает в переполненных аудиториях, кто-то понял все, а кто-то лишь кое-что; кто-то же и вовсе не смог попасть на лекцию. Учитывая интересы двух последних категорий публики, мы перескажем здесь своими словами потрясающую историю научного исследования, которой поделился со слушателями Константин. Она показывает, насколько извилист и непредсказуем путь от незнания к знанию, сколько раз приходится возвращаться по этому пути назад, переосмысливать догмы, переходить от теории к практике и — что особенно любопытно — обратно, от практики к теории.
Глава первая. Дарвин против Ламарка
Эта история началась 70 лет назад. Тогда биологи еще почти ничего не знали о генах и ДНК. Зато они хорошо знали учение Дарвина о том, что эволюция идет путем естественного отбора, а материал для отбора — небольшие случайные изменения в наследственной программе организма. Но существовала и альтернативная гипотеза: изменения эти могут ведь быть и не случайными, а продиктованными средой. Среда заставляет организм изменяться определенным образом, а потом эти изменения наследуют его потомки (эта идея известна как «ламаркизм»).
Возьмем, например, бактерии. У них есть естественный враг — бактериальные вирусы (бактериофаги). Если заразить вирусом бактерий, они почти все умрут. Но среди обезображенных трупов непременно найдутся пара-тройка клеток, устойчивых к вирусу. Эту устойчивость они передадут своим детишкам.
Спрашивается: возникла ли эта устойчивость случайно, еще когда никакого вируса вокруг не было? Или она выковалась именно в процессе борьбы с вирусом (то есть под действием среды)?
Различить эти два варианта в эксперименте не так просто. Подумайте сами: чтобы убедиться, что клетка устойчива, придется попробовать ее заразить вирусом — а после того, как встреча уже произошла, как доказать, что не эта встреча стала причиной устойчивости?
Как это сделать, придумали в 1943 году будущие нобелевские лауреаты Макс Дельбрюк и Сальвадор Лурия. Идея вот в чем. Возьмем сотню бактерий, рассадим их по отдельным пробиркам и дадим делиться, чтобы в каждой пробирке накопилось, например, 10 000 клеток. А потом добавим вирус. Если при встрече с вирусом некоторые бактерии становятся устойчивыми — например, 0,1% — то в каждой культуре окажется примерно десять устойчивых клеток. То есть в среднем десять. Может, где-то будет 6 или 17, это дело случая. Но вряд ли будет 0 или 50, слишком уж маловероятно.
А вот если устойчивость возникает независимо от вируса, то в какой-то пробирке она могла возникнуть еще у самой первой клетки — и тогда все потомки окажутся устойчивыми. А в какой-то — в третьем поколении (тогда устойчивыми окажутся четверть клеток).
В любом случае, разброс числа устойчивых клеток окажется куда больше. Именно это и наблюдали Лурия с Дельбрюком. За что в надлежащем порядке получили свою Нобелевку, пусть и спустя четверть века.
Вывод их работы такой: мутации — в том числе устойчивость бактерии к вирусу — возникают спонтанно. Случайно. Когда угодно. Сам вирус для этого не нужен. Гены влияют на обстоятельства жизни, но обстоятельства жизни не влияют на гены. Приобретенные признаки не наследуются.
В этом убеждении наука пребывала еще полсотни лет.
Глава вторая. Наука о простокваше
