Фенетика

Такое широко распространенное до сих пор жаргонное употребление точных генетических терминов, имеющих отношение к дискретным наследственным признакам фенотипа, было допустимо, когда популяционная генетика изучала сотые доли процента от всех видов, населяющих нашу планету. Сейчас, в преддверии получения популяционно-генетических данных от несравненно большего числа (на несколько порядков) форм, надо подумать об уточнении научной терминологии, тем более что нужное слово уже произнесено, и это слово — «фен».

До сих пор мало кто знает, что в своей работе 1909 г. наряду с другими терминами Иоганнсен предлагает и термин «фен» (phene) для обозначения «простого» признака. Тут же Иоганнсен добавляет, что не следует понимать термин «фен» в том смысле, что фенотип составлен из фенов, так же как генотип — из генов. Фен — это просто генетически обусловленный признак. Но получилось так, что понятие фена (мимоходом и с критическим оттенком упомянутое Иоганнсеном) не привлекло внимания. Да в нем генетики и не особенно нуждались: все их помыслы были направлены на анализ генотипа. Анализ же фенотипа на этом этапе лишь затруднял вскрытие тех глубинных процессов, которые характеризуют генотип. Еще некоторое время в генетической литературе продержались перечисленные на предыдущей странице термины, но скоро они были вытеснены жаргонным употреблением терминов «аллель», «ген», «мутация».

Интересно сравнить судьбу двух понятий: «фен» и «ген». Понятие «ген» все более распространялось и стало едва ли не основным понятием современной генетики. Это произошло потому, что шаг за шагом подтверждался материалистический характер гена, изучалась его структура, особенности локализации в хромосоме и т. п.

С понятием же «фен» произошло обратное. По мере изучения проявлений гена выяснялась все большая сложность отношений между генотипом и фенотипом. Путь от «гена к фену», область «наследственного осуществления» до сих пор остается одной из самых неразработанных областей современной биологии. Исследования показали, что каждый ген в процессе развития организма оказывает влияние на множество различных фенотипических признаков. С другой стороны, на один и тот же признак влияют многие гены.

Эта неясность и сложность генетического определения отдельных признаков была, несомненно, главной причиной того, что понимание фена как наследственно обусловленного признака организма не нашло широкого распространения. Ген оказался на магистральной линии развития биологии, фен же был оставлен в стороне. Но оставлен временно, да и то скорее как термин, а не как принцип учета дискретных наследственных признаков. Движение, начатое Сажре, Найтом и Менделем и получившее новую силу в трудах генетиков-классиков — Бэтсона, де Фриза, Иоганнсена и др., — неуклонно продолжалось.

В 1913–1914 гг. наш соотечественник Николай Иванович Вавилов, ставший впоследствии одним из крупнейших генетиков современности, работал в Мертоне (Англия) в Институте садоводства, который возглавлял, по его словам, «первый апостол нового учения» (генетики) В. Бэтсон. Вернувшись из этой «Мекки и Медины генетического мира», Вавилов принялся на свой, вавиловский лад творить генетику. Результаты этого творчества хорошо известны биологам во всем мире: закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, теория происхождения культурных растений, теория географического распределения геноцентров, создание ботанико-географических основ селекции растений — вот перечень только крупнейших его открытий. Пожалуй, во всем мире еще не было биолога, который так успешно сочетал бы в своем творчестве фундаментальные открытия с разработкой практических путей их применения.

Н. И. Вавилову — члену ЦИК СССР, создателю и президенту Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук, директору Всесоюзного института растениеводства (ВИР) и, добавим к этому, видимо, самому активному среди ученых мира путешественнику по земному шару в XX в. — просто некогда было заниматься чисто теоретическими исследованиями.

Вавилову хотелось — это удалось — заставить теоретическую генетику работать на практику, служить людям не в будущем, а в настоящем. Здесь-то он и столкнулся с трудностью, которая встала на пути всех популяционных биологов: невозможностью ни сегодня, ни завтра, ни в обозримом будущем получить достаточное число данных по генетике всех интересующих его организмов. С фантастической энергией он организовал широкую сеть генетических станций по всему Советскому Союзу, на которых сотни исследователей целенаправленно изучали генетику разных видов и форм культурных растений. Но даже если бы он увеличил число этих станций в десять раз, он не смог бы генетически исследовать то разнообразие форм только культурных растений, не говоря уже об их ближайших диких сородичах, знание которых было обязательно для понимания процесса формообразования, для движения по пути к «управляемой эволюции».

Вот что говорит сам Вавилов о генетической изученности пшениц — злаков, которым посвящено, наверное, самое большое число его личных специальных генетических и селекционных исследований: «Обычно все генетические исследования проводятся… без учета всего огромного эколого-географического разнообразия, которым фактически представлены виды пшениц… Огромный материал из таких стран первичной культуры пшеницы, как Абиссиния, Афганистан, Индия, Средиземноморские страны, как правило, отсутствовал в работе генетиков и селекционеров, поэтому все установления современной генетики пшениц приходится принимать пока только как первое приближение. Сравнительная генетика видов пшеницы почти не разработана» [7]. В заключительном разделе этой монографической сводки он отмечает: «Генетическая природа признаков для большинства видов совершенно не разработана» [8], хотя в том же труде пишет, что «ни по одному растению не сделано численно так много работ, как по генетике пшениц» [9]. Действительно, только выборочная библиография основной мировой литературы по селекции и генетике пшениц, завершающая этот труд Вавилова, содержит около 600 названий!

Как же Вавилов выходит из противоречия между недостаточной генетической изученностью большинства видов и необходимостью уже сегодня вести селекционную работу не вслепую, а на прочном генетическом фундаменте? «Систематическое изучение видов пшеницы со специфическими особенностями видов обнаружило поразительные параллелизмы (курсив мой. — А. Я.) в признаках видов, отграниченных генетически и географически» [10]. Генетическое изучение одной формы позволяет Вавилову, учитывая этот «поразительный параллелизм», переносить полученные данные и на другие, генетически не изучавшиеся формы. При этом «качественные признаки являются более показательными» (курсив мой. — А. Я.) [11] Включенные в работу таблицы наглядно показывают, и каких именно качественных признаках идет речь (табл. 1, 2).

Таблица 1.

Некоторые из признаков, использованных Н. И. Вавиловым при анализе природной изменчивости ячменя, пшеницы, овса, пырея, ржи, кукурузы, проса и других злаков.