Единство деятельности и поведения. Творчество

9 января 1884 г. на Центральном кладбище города Брюнна (Брно), расположенного в Моравии, почти посередине между Веной и Прагой, хоронили настоятеля августинского монастыря Св. Томаша Грегора Менделя. Несмотря на холод, народа на похоронах было много, и искренняя скорбь слышалась в речах, произносимых над могилой усопшего. Он был лицом, широко известным: директором Моравского ипотечного банка, членом и одним из учредителей Брюннского общества естествоиспытателей и общества метеорологов, блестящим преподавателем Политехнического института и Высшей реальной школы, наконец, кавалером рыцарского креста Франца‑Иосифа, что в Австро‑Венгрии перевешивало все остальное. В последние годы имя аббата Менделя неожиданно стало известно всей империи. Он отказался платить налог, наложенный правительством на монастыри, считая этот налог несправедливым. Настоятели других монастырей сначала горячо поддержали Менделя, но потом — как часто бывает — один за другим уступили давлению правительства, только Мендель стоял твердо и не платил. Скандал разрастался, на имущество монастыря был наложен арест, и немало чиновников в правительстве вздохнуло с облегчением, узнав о смерти строптивого аббата. Зато искренне горевали сотни нуждающихся, которым он щедро помогал. Да, почти весь город собрался на его похороны сановника церкви, педагога и любознательного исследователя, мягкого и доброго человека. Однако, что случается нередко, собравшиеся все‑таки не знали, кого они опускали в землю в этот холодный январский день.

Его жизненная карьера была удивительна! Мендель родился в 1822 г. в немецко‑чешской крестьянской семье. При рождении ему дали имя Иоганн (Иван по‑нашему). Отец Ганса имел собственный земельный надел, но все‑таки вынужден был отрабатывать барщину на местного графа. В деревеньке существовала одногодичная школа, в которой местный священник обучал крестьянских детей считать, писать и читать молитвы. На десятом году жизни Иоганн стал ходить в эту школу. И тут семья столкнулась с неожиданным. У мальчика обнаружились необычайные способности к обучению. Священник стал частенько наведываться к Менделям и уговаривать их во что бы то ни стало продолжить обучение мальчика, внушая им заманчивую мысль о том, что он может выбиться в учителя или даже в священники. Для крестьянского сына это была ослепительная перспектива. И через год мать с отцом отвезли своего любимого сына в соседнее местечко, где была уже настоящая четырехклассная школа. А там — неслыханное дело! — их Иоганна приняли сразу в третий класс. И здесь он был неизменно первым среди самых лучших. Учителя твердили, что мальчику нужно учиться дальше — в гимназии. За обучение в гимназии нужно было платить уже серьезно, салом и маслом тут не отделаешься, требовались деньги. Отнюдь не легко могла найти их крестьянская семья. И все же семейный совет решал: пусть учится! Так Иоганн оказался в гимназии, где очень скоро стал первым учеником. Крестьянский сын понимал, как тяжело отцу, матери и двум сестрам оплачивать его обучение, и не тратил время на детские шалости.

Но вскоре пришла беда: отца придавило деревом. Он остался жив, но уже не мог работать. Это было тяжелым ударом для семьи. Пришлось 16‑летнему гимназисту срочно сдавать экзамены на право домашнего преподавания и бегать по городу давать частные уроки, чтобы оплачивать свое обучение. Гимназию он закончил, но для получения полного среднего образования, дававшего право на поступление в университет, детям крестьян, таким, как Мендель, требовалось закончить еще двухгодичную Философскую школу. Опять нужно было платить. Его родители — Антон и Розина Мендели — пошли на неслыханную жертву: они продали свое хозяйство зятю — мужу старшей дочери, а младшая сестра Иоганна продала свое приданое — долю наследства, чтобы собрать деньги на его дальнейшее обучение. Они верили в него! Философская школа закончена с блеском. Открыта дорога в университет. Но все тот же проклятый вопрос: как платить за обучение и на что жить? Он мог бы стать государственным служащим, но для крестьянского сына, неведомо как сумевшего окончить гимназию, вакансий нет. Уроками не проживешь. Сословное общество настойчиво заталкивало его назад, в деревню. Помог случай. Преподаватель физики в гимназии, монах ордена премонстрантов, обратился в монастырь Св. Томаша с просьбой принять в послушники его любимого ученика, обладавшего кротким характером и блестящими способностями к физике, математике, биологии и древним языкам. Вот так в 21 год Мендель стал монахом и сменил светское имя Иоганн на монашеское имя Грегор. Наконец‑то он избавился от забот о куске хлеба! Конечно, по складу ума, по способностям он был ученым, ему бы нужно было идти не в монастырь, а в университет. Биографы Менделя, историки науки порой склонны драматизировать этот шаг: какая потеря для науки и самого ученого! Но сам Мендель, кажется, никогда не сожалел об этом. Да и какие могли быть сожаления? Он и так совершил почти невозможное: перешел из одного сословия в другое, из крестьян — в священнослужители, причем стал не просто ксендзом в глухой деревушке, а монахом богатого и влиятельного ордена. К тому же монастырь Св. Томаша славился ученостью, среди его членов были известные музыканты, математики, лингвисты, а настоятель Сирил Франц Напп был крупным филологом‑ориенталистом, директором гимназий и училищ Моравско‑Силезской земли. Почти все монахи были преподавателями. Так что в тех условиях монастырь для Менделя был, пожалуй, наилучшим выходом.

Об обстановке в монастыре лучше всего свидетельствует такой, например, эпизод. Отец Аврелиус Талер был страстным ботаником и фенологом. Его руками была собрана превосходная ботанико‑минералогическая коллекция. Но была у почтенного отца‑ботаника одна слабость: увлечение винопитием. И вот однажды, желая пристыдить собрата, настоятель Напп в полном парадном облачении прелата стал поджидать Талера в привратницкой. Около часу ночи раздался звонок. Дверь распахнулась, однако — о, ужас! — вместо служки подвыпивший ботаник увидел сурового аббата. «Господи! — простирая руки, возопил он, как будто обращался к самому Богу. — Сегодня я не достоит войти в дом Твой!» — повернулся и отправился пить дальше. Кстати, Мендель вскоре стал куратором монастырской трапезной, и люди, которым посчастливилось пообедать в монастыре Св. Томаша, много лет спустя с восторгом вспоминали нежную ветчину, тонкие вина и изумительные овощи, которыми их угощали.

У Менделя опять появилась возможность учиться, теперь уже в Брюннском богословском институте, который он закончил с обычным блеском. Стремительно пройдя ступени церковной иерархии, он в 1847 г. становится священником, т.е. приобретает церковный сан, равный дворянскому званию. Первую свою мессу он отслужил, по сложившемуся обычаю, в своей родной деревенской церкви. Какое счастье должны были испытать его отец и мать, видя, как все родственники и свойственники, знакомые и незнакомые из окрестных деревень и местечек преклоняют колена перед их сыном!

Менделю предоставили прекрасный приход в старом центре Брюнна, однако он предпочел более скромное место преподавателя гимназии в г. Цнайме. Его влекли науки — математика, физика, естествознание, к тому же ему нравилось преподавать. К сожалению, несмотря на все его блестящие успехи в гимназии и Богословском институте, у него все еще не было диплома профессора (в Австро‑Венгрии каждый учитель именовался профессором), он мог быть только и.о. профессора с половинным окладом. Для получения диплома нужно было окончить университет или сдать специальный экзамен. Все убеждали его, что с его знаниями и способностями сдать экзамен будет легко, и Мендель поехал в Вену. Представленный им реферат по физике чрезвычайно понравился профессорам Баумгартнеру (издателю журнала «Zeitschrift fuer Physik») и Допплеру (открывшему известный эффект). Однако на экзамене по естественной истории он провалился. Ему достался вопрос о классификации животных, а в библиотеках Цнайма книг на эту тему не было. Вот если бы речь шла о растениях!

Ему так и не удалось получить диплом о высшем образовании. Два года он учился в Венском университете в качестве вольнослушателя на деньги монастыря и опять попытался сдать злосчастный экзамен. И опять не сдал! На этот раз, правда, вследствие болезни. Он просто надорвался: напряженные занятия физикой с Допплером и биологией с профессором Унгером, одним из первых цитологов, научившим Менделя пользоваться микроскопом, выполнение монастырских обязанностей, преподавание — всего этого оказалось слишком много. И хотя его высоко ценили университетские профессора, он даже был принят в члены Венского зоолого‑ботанического общества, Мендель так и не получил университетского диплома. В глазах касты дипломированных ученых он навсегда остался любителем, дилетантом, человеком посторонним для науки. Быть может, это обстоятельство сыграло роковую роль в отношении научного сообщества к его открытию. В остальном все обстояло прекрасно: он возвратился в Брюнн, где и без диплома получил должность профессора Высшей реальной школы с полным окладом, ученики ходили за ним табуном, коллеги восхищались его эрудицией и мягким характером. В монастырском саду он проводил исследования, позволившие ему найти некоторые практические способы борьбы с сельскохозяйственными вредителями, что принесло монастырю славу и уважение со стороны садоводов и огородников. Две его статьи были опубликованы в трудах Венского научного общества вскоре после приезда в Брюнн. В 1868 г. умер настоятель монастыря Напп и из пяти претендентов на его место был избран Мендель. Теперь его церковный сан приравнивался к баронскому титулу. Из полукрепостных в бароны! И это в условиях жесткой чиновно‑бюрократической иерархии австро‑венгерской монархии. Пожалуй, это не меньше того, что совершил Наполеон, взлетевший на императорский трон из лейтенантов. Быть может, мы слишком долго задержались на подробностях жизненного пути Грегора Менделя, но мне хотелось показать, что и без великого открытия его жизнь была удивительным подвигом. Непрестанный труд и блестящие способности позволили ему взломать сословные перегородки, стать ученым, руководителем крупного монастыря. За столетие до него такой же подвиг совершил гениальный Ломоносов. Научные результаты Менделя в области гибридизации, борьбы с вредителями посевов, метеорологии, филологии были хотя и скромными, но принесли практическую пользу сельскому хозяйству Моравии. Сотни учеников навсегда сохранили благодарную память о своем добром и любознательном наставнике, привившем им любовь к животному и растительному миру. Еще большее число людей находили у него ободрение и материальную помощь. Сам познавший нужду и голод, Мендель щедро помогал нуждающимся, а в трапезной его монастыря постоянно подкармливались бедствующие студенты. Он никогда не забывал, чем обязан семье. Троих детей младшей сестры, когда‑то пожертвовавшей для него приданым, он опекал до самой своей смерти и дал им образование за свой счет. Вся его жизнь была образцом служения добру.

Самой природой ты допущен
В мир предстоящий, настающий.
И от тебя зависит он.
Пусть не расчетливостью черствой —
Пусть добротою и упорством
Ты в ком‑то будешь отражен.
Знай: мы в забвение не канем.
Как в пропасть падающий камень.
Как пересохшая река.
Наследственность бессмертной птицей
Влюбленным на плечи садится.
Летя в грядущие века!

Вадим Шефнер

Да, наследственность... Все‑таки главное событие его жизни, его самое удивительное достижение не получило почти никакого внешнего выражения и по сути дела осталось неизвестным его друзьям и коллегам. В 1854 г. в специально отведенном для него садике Мендель посеял горох. Я видел фотографию этого садика: полоса земли вдоль монастырского здания шириной 7 м и длиной 35 м. На этом клочке земли в течение 8 лет Мендель ставил опыты, результаты которых сделали его основоположником науки о наследственности — генетики. Слова «ген», «генетика» появятся еще не скоро, но фундаментальные законы генетики уже были установлены. Трудно найти другой такой пример в истории науки!

Что было известно о наследственности к середине XIX в.? Очень немного, почти ничего. Было известно, что животные и растения порождают себе подобных: от собак рождаются собаки, от кошек — кошки, от яблонь — яблони. Не бывает так, чтобы из желудя выросла береза, а корова родила крокодила. Давно заметили также, что дети похожи на родителей, а иногда на бабушек и дедушек. Полагали, что материнская и отцовская наследственность сливаются в ребенке и ребенок похож на того из родителей, чья наследственность сильнее. Верили, что приобретенные при жизни свойства, внешние воздействия и впечатления способны оказать влияние на потомство. Кстати, многие до сих пор в это верят и полагают, что если в период беременности женщина посещает симфонические концерты, то ее будущий ребенок обретет музыкальные способности. Рассказывают, что одна богатая красивая американка обратилась к Бернарду Шоу с предложением вступить в брак: «Наши дети будут красивыми, как я, и умными, как вы»,— рассуждала она. «Боюсь, как бы не получилось наоборот». — отшутился писатель. Пытаясь ответить на вопрос о происхождении биологических видов, Жан Батист Ламарк в начале XIX в. выдвинул идею целесообразного приспособления: внешняя среда требует от животных развития тех или иных органов и в ответ на это требование животные развивают соответствующие органы, приспосабливаясь к внешним условиям. Например, жирафу нужно вытягивать шею, чтобы дотянуться до листьев дерева; в результате постоянных упражнений у каждого нового поколения жирафов шея будет чуточку длиннее, чем у родителей; вот так и сформировался вид животных со столь длинной шеей. Теория эволюции Ламарка опиралась на мысль о том, что приобретенные, развитые при жизни свойства наследуются потомками. С этой точки зрения дети Арнольда Шварценеггера уже с рождения должны обладать атлетическим телосложением. Даже Дарвин не вполне освободился от этого воззрения. Пожалуй, лишь гибридизаторы‑растениеводы сделали реальный шаг вперед в понимании наследственности. Прежде всего они поняли, что нет смысла говорить о наследственности вообще, в целом. Чтобы что‑то понять в наследственности, следует рассматривать наследование тех или иных отдельных свойств или признаков. Можно, конечно, просто сказать: «Сын похож на своего отца», но это очень неопределенно. Гораздо плодотворнее более точное указание: «Сын похож на своего отца цветом глаз, волос или телосложением». Англичанин Томас Найт и француз Огюстен Сажрэ заметили, что когда отец и мать различаются между собой в отношении какого‑то признака, скажем, у отца глаза голубые, а у матери — карие, то один из родительских признаков неизменно вытесняется другим, не происходит смешения, слияния признаков. Грубо говоря, у голубоглазого отца и кареглазой матери ребенок либо голубоглазый, либо кареглазый, не бывает так, что один глаз у ребенка голубой, а другой — карий. Поэтому дети — первое поколение — по отдельным признакам похожи на одного из родителей. Наконец, француз Шарль Нодэн, современник Дарвина, обратил внимание на тот факт, что если в первом поколении все потомки по отдельным признакам похожи на одного из родителей, то у некоторых представителей второго поколения появляются исчезнувшие признаки дедушек и бабушек. Скажем, скрестили вы белую гвоздику с красной. Первое поколение гибридов будет одного цвета — допустим, красного, белых гвоздик не появится. Но семена наших гибридов дадут уже не только красные гвоздики: какое‑то количество цветов будет белым. Почему появляется исчезнувший признак? Есть ли в исчезновении и появлении признаков какая‑то закономерность? Это было настолько неясно, что большинство гибридизаторов отказывалось даже думать о том, что возможны какие‑то закономерности. Для того чтобы хоть приблизительно представить себе, насколько далеко шагнул Мендель от представлений своего времени, полезно полистать труд Шарля Нодэна «Новые исследования над гибридностью у растений», представленный на конкурс Парижской академии наук в декабре 1861 г. и опубликованный в 1863 г. Безусловно, это была прекрасная для своего времени работа, она недаром получила премию Академии и привлекла внимание самого Дарвина. Однако — и это было типично — автор пытался охватить слишком многое: он писал о плодовитости и бесплодии гибридов; о разнице между гибридами, полученными от вида А, оплодотворенного видом В, и гибридами, полученными при оплодотворении вида В видом А; о разнице между гибридами и помесями; об определении вида, расы и разновидности и о многом другом. Как говорят логики, кто доказывает слишком много, тот ничего не доказывает. Все это слишком расплывчато и представляет собой смесь глубоких догадок и спекулятивных рассуждений.

По вопросам наследственности Нодэн писал следующее. «Я всегда обнаруживал у полученных мной гибридов, происхождение которых мне было хорошо известно, полное единообразие во внешности индивидов первого поколения от одного скрещивания, каково бы ни было их число... В итоге можно сказать, что гибриды одного скрещивания сходны между собой в первом поколении настолько же или почти настолько, как и индивиды, происходящие от одного чистого вида... Все гибридологи согласны в отношении того, что гибриды (это касается во всяком случае гибридов первого поколения) являются смешанными формами, промежуточными между двумя родительскими видами. Именно это действительно наблюдается в огромном большинстве случаев, но из этого не следует, что подобные промежуточные формы находятся на одинаковом отдалении от обоих видов. Наоборот, часто замечали, что иногда они значительно более близки к одному, чем к другому. Впрочем, понятно, что уточнение подобных отношений всегда несколько неопределенно и решающим в этом является ощущение... Начиная со второго поколения облик гибридов изменяется самым заметным образом. Столь совершенное единообразие первого поколения сменяется обычно крайней пестротой форм, одни из которых приближаются к видовому типу отца, другие — матери, возвращаясь вдруг в некоторых случаях полностью к одному или другому... Действительно, именно во втором поколении в большинстве случаев (а может быть, и во всех) начинается это разложение гибридных форм, смутно предвиденное уже многими наблюдателями, другими подвергавшееся сомнению и ныне представляющееся мне вне всякого спора... Резюмируя, все плодовитые гибриды при самооплодотворении рано или поздно возвращаются к видовым типам, от которых они происходят; этот возврат осущеставлется либо путем отделения двух соединенных сущностей, либо путем постепенной потери одной из двух. В этом последнем случае гибридное потомство возвращается целиком и исключительно к единственному из двух видов‑производителей»[132].

Это было последнее слово биологии того времени по вопросам наследственности. Мендель начал свои исследования одновременно с Нодэном, в 1854 г., и закончил их к тому времени, когда был опубликован мемуар Нодэна, т.е. в своей работе не мог опираться даже на процитированные идеи.

Я специально столь обширно цитировал Нодэна, чтобы показать, как трудно биологи устанавливали даже самые простые факты, как расплывчато они их излагали и сколь много оговорок при этом делали. Когда же читаешь работу Менделя «Опыты над растительными гибридами» (всего‑то 40 страниц!), иногда возникает странное чувство: кажется, он все знает заранее, а опыты ставит лишь для того, чтобы проиллюстрировать свое знание конкретным материалом. Он ясно осознавал различие между гибридом и чистым видом. Действительно, когда мы смотрим на красную гвоздику, то по ее внешнему виду невозможно угадать, что это такое — гибрид, в котором белый цвет подавлен красным, или чистая красная гвоздика? Понятие «чистой линии», разделение «генотипа» и «фенотипа» ввел датский биолог Вильгельм Иогансен в 1903 г., т.е. почти полвека спустя, но Мендель, кажется, уже вполне представлял себе все это. Поэтому сначала он в течение двух лет просто сеял горох, чтобы выделить чистые виды. Нужно посеять семена нашей красной гвоздики и посмотреть, что вырастет: если все потомки будут красного цвета, значит, наша гвоздика является представительницей чистого вида; если же среди ее потомков появятся белые гвоздики, значит, мы имеем дело с гибридом, в котором белый цвет лишь подавлен красным.

За два года он выделил чистые виды гороха по нужным ему признакам. Уже одно это кажется удивительным, ибо в его время, да и много позже, селекционеры затрачивали десятилетия для выведения нужных чистых сортов.

Не Мендель установил тот факт, что при скрещивании растений с разными признаками (красные цветы — белые цветы, длинный стебель — короткий стебель и т.д.) один признак подавляется другим (белый цвет вытесняется красным). Но Мендель усмотрел здесь общий закон и разделил все признаки на доминантные (dominare — господствовать) и рецессивные (recessus — отступление). При встрече доминантного и рецессивного признаков потомок приобретает только доминантный признак (который потому и называется доминантным). Но рецессивный признак не исчезает полностью, он сохраняется в гибриде в скрытом виде. Как? Мендель вводит понятие наследственного задатка (Anlage), который передается от родителей потомкам и отвечает за проявление у них определенного признака. Гибрид гвоздики получил от родителей задаток красного цвета и задаток белого цвета. Проявиться смог только доминантный задаток, задаток же белого цвета себя не реализовал. Но он не исчез, он остался в растении и может быть передан следующему поколению. Все это, кажется, уже было известно Менделю, когда он приступил к своим скрещиваниям в 1856 г., т.е. за 3 года до выхода в свет «Происхождения видов» Ч. Дарвина и одновременно с Нодэном.

Итак, в 1856 г. Мендель начинает скрещивать виды гороха, отличающиеся друг от друга легко различимыми признаками. Он одновременно вел семь опытов: в одном скрещивал растения с гладкими и морщинистыми семенами; в другом — с желтой и зеленой окраской семян; в третьем — с плодами двух разных цветов и т.д. Все гибриды в первом поколении получились похожими только на одного из родителей — того, который обладал доминантным признаком. Пока в этом не было ничего нового. Пусть А представляет доминантный признак, В — рецессивный, тогда при скрещивании все потомство будет иметь вид А. Такую картину наблюдали и Найт, и Сажрэ, и Нодэн, и многие другие гибридизаторы. Затем Мендель высевает А‑гибриды и в их потомстве обнаруживает растения с признаком В. Это тоже наблюдали многие, но только Менделю пришло в голову подсчитать число А‑ и В‑потомков. И вот что у него получилось:

Взглянув на столбец отношений, нетрудно сообразить, что в гибридах второго поколения число A‑растений относится к числу В‑р