Беседа с лауреатом Ленинской премии, академиком, директором Института общей генетики Академии наук СССР Николаем Петровичем Дубининым
— Николай Петрович, наследуется ли устойчивость к отрицательным воздействиям загрязненной окружающей среды?
— У человека, растений, животных и микроорганизмов безусловно наследуется. Все существа, кроме человека, путем жесткого отбора в настоящее время заметно эволюционируют. Природная устойчивость человека также велика. Однако у человека действие естественного отбора в основном снято социальными закономерностями, так что появление новых биологических приспособлений у него очень затруднено.
— Как вы относитесь к то вспыхивающей, то гаснущей идее о направленном улучшении людей?
— Биологического улучшения? Отрицательно совершенно! Потому что мы не знаем, что можно биологически в человеке улучшить, не затрагивая других его биологических особенностей. Кроме того, наука не имеет способов биологического улучшения людей. То, что применимо к животным, для человека недопустимо. Если же обратиться к животноводческому подходу, то его применение к человеку — существу общественному — приведет к невежественному вмешательству в генетическую информацию человека, которая является венцом эволюции жизни на Земле.
— Николай Петрович, простите за настойчивость, но когда-нибудь все-таки такая попытка будет правомерной?
— Не берусь пророчить.» Человек — существо социальное. У него развитие черт человечности идет не по его генетической программе, а путем социального наследования. Как пойдет развитие общества, таким и будет человек. Что касается биологических изменений, в каком-то примитивном плане можно себе представить следующее. Например, наши потомки узнали, что на Земле должна многократно повыситься радиоактивность. Следовательно, они либо должны погибнуть, либо каким-то методом сделать землян радиоустойчивыми. Можно ли добиться этого с помощью генетики, не знаю. Думаю, что здесь защита с помощью мощных радиопротекторов более перспективна.
— Эта ваша фантазия поучительна… Да, видимо, могут возникнуть ситуации, которые потребуют от человечества экстренных защитных мероприятий. Однако возможны ли генетические методы для усиления способности помнить информацию? Теорию о наследовании знаний довольно остро критикуют…
— Конечно, различие памяти наследуется. У одних она лучше, у других хуже. Но наследование самого знания, объема и содержания информации, что характеризует разные эпохи истории; человеческих оценок смысла жизни; зететикя и т. д.? Нет, это просто чепуха! Сколько бы ни учили людей арифметике, они, как вы знаете, начинают в каждом поколении все сначала: запоминают всю таблицу умножения и азбуку, и в каждом поколении у детей заново создаются сознание, речь, труд. Наследуется способность научаться арифметике, но не само знание арифметики. Содержание и сумма знаний не наследуются! В какой мере вообще наследуется психика? Если психика — это элементы эмоций, темперамента, различий скорости реагирования, то, конечно, эти элементы наследуются. А особенности личности, развитие которой опирается на опыт истории, на все общественные отношения, свойственные данной эпохе, чисто человеческие, общественные особенности человека,— все это не наследуется через гены. В этом случае преемственность и формирующее влияние принадлежат социальной программе.
— Николай Петрович, иногда читаешь прогнозы, что генетики станут выводить большущих кур, безногих свиней, чтобы зря не тратили энергию… На практике бывает у генетиков уж слишком утилитарный подход, неэстетичный рационализм, он преобладает в селекции.
— Ну, не знаю, а какой у селекционеров может быть еще подход, кроме утилитарного, который, однако, включает в себя и эстетику. Все породы животных и сорта растений, будучи концентрированным продуктом труда человека, по-своему прекрасны. Породы лошадей, цветные смушки у каракульских овец, гибридная кукуруза, цветы, плодовые — это все в своем роде совершенные создания. В наши дни новые задачи встают перед селекционерами. Необходимо создать формы животных и растений, отвечающих условиям интенсивного сельского хозяйства в крупномасштабных комплексах. Надо создать пшеницу с зерном, в котором было бы много незаменимых аминокислот, неполегающую, высокоурожайную, максимально использующую удобрения. Нужны линии кур, отвечающих задачам организации бройлерного гибридного производства, подсолнечник с высоким выходом масла на гектар, не поражающийся патогенами, и т. д. Благодаря организации микробиологической промышленности селекция стала широко переделывать микроорганизмы. В этом плане особые достижения мы ждем от генетической инженерии. Так, например, инсулин добывается из органов быка, а решена задача привить бактериям ген инсулина млекопитающего, чтобы бактерии в специальных танках вырабатывали бактериальную массу, а оттуда бы люди выделяли инсулин. Так что есть уже много у бактериологической промышленности таких производств, которых иначе как эстетическими не назовешь, где от бактерий получают то, что селекционеры раньше добывали с помощью растений и животных.
— Грядет век биологии. Вы разделяете такие эмоции?
— Много пишут о веке биологии, это, конечно, верно. Вот научно-техническая революция показывает свою отрицательную сторону. И решать ее проблемы — нарушение биосферы, наследственности — должна биология. Математика, физика, химия всего не решат.
— Вообще биология должна бы взять на контроль НТР…
— Да, заведомо!
— И визировать все деяния НТР.
— Верно. Наступает время, когда технологические проекты не должны осуществляться без понимания экологических и генетических последствий. В этом смысле они должны визироваться генетиками и экологами.
— Как уралец похвалюсь, Николай Петрович, у нас, в Институте экологии растений и животных Уральского научного центра, создана группа экологического прогнозирования.
— Очень хорошо. Это, конечно, заслуга покойного теперь академика Станислава Семеновича Шварца и его ближайших учеников. Да, о роли биологии… Сам человек, его долголетие, наследственное здоровье — все это оказывается связанным с биологией. Ну, в конце концов, после всяких наших увлечений техникой что остается всегда самым главным? Человек. Его жизнь. Его общественный прогресс.
— А самое драгоценное в биологии человека — это его генетическая суть.
— Ее надо оберегать и сохранять. Долгое время считалось, что гены изменяются только под воздействием внутренних процессов человеческого организма. Оказалось, что это неверно. Сейчас мы это видим хорошо. Доказано: внешние факторы, такие вот, как химические соединения, радиация, электромагнитные колебания,— все это вторгается в организм, проникает в клетки и поражает в них молекулы ДНК — носителей генетической информации.
— Воздействие, например, радиоволн как-то опосредуется в организме?
— Вы знаете, часть из мутагенных воздействий опосредуется, но многие внешние факторы и прямо действуют на гены. Радиация да и некоторые химические мутагены прямо входят в клетку и реагируют— сзязываются с ДНК, ее поражают, алкилируют, метилируют, разрывают, губят цепочки нуклеотидов… Химическая диверсия!
— Популяционная генетика, начатая Сергеем Сергеевичем Четвериковым, приобретает огромнее значение во всей биологии, потому что эволюция любых животных и растений связана с популяциями. Когда Сергей Сергеевич начал изучать сущность этих процессов?
— В двадцатые годы. Да, сейчас это направление мировой науки. Я работал с Четвериковым. Выходы на практику у популяционной генетики большие. На этом строится селекция животных, опирающаяся на представления о стадах как о популяциях. Изучение всех перекрестников — ржи, например — строится на этих же принципах. Сейчас популяционная генетика имеет значение и в ихтиологии. Теория сохранения фауны и флоры в заповедниках построена на учении о популяциях.
— А может быть, и не нужно одомашнивать некоторых животных? Стада северных оленей, сайгаков продуктивнее…
— Конечно, многое в природе надо просто сохранить. Законы популяций глубоко исследуются на рыбах. У нас в институте работает доктор биологических наук Ю. П. Алтухов, он заведует лабораторией популяционной генетики. На рыбах он показал неправильность работы заводов, разводящих лососей. А каким же именно образом? Рыбоводы брали обычно первые стада лососей, как только они из моря приходят в реки, и получали от них икру. Потом мальков выпускали. Но количество лососей, возвращающихся в наши реки, не увеличивалось, а уменьшалось, хотя и выпускали огромное количество молоди. Выяснилось: лососи разбиты природой на несколько эколого-генетических популяций. Для того чтобы они шли нереститься в свои собственные места, чтобы они занимали весь свой ареал, нужно брать икру от представителей всех групп приплывших на нерест лососей, то есть воспроизводить всю генетическую структуру стад района. И когда заводы стали так делать, дело поправилось. В газетах часто читаешь: пересадили таких-то и таких-то рыб из одних водоемов в другие. Анализ показал, что большой процент пересадок ничего не дает. Пустое дело. Потому что не учитывается при этом естественно-природная структура популяций, а берут случайных особей.
— Николай Петрович, кто ваши непосредственные учителя в науке?
— Сергей Сергеевич Четвериков, Николай Константинович Кольцов и Александр Сергеевич Серебровский… Вот три крупнейших человека.
— И все-таки кто из них для вас «персее»?
— Кольцов, безусловно Кольцов… По широте, по связям с общей биологией — Кольцов. В генетике, конечно, Сергей Сергеевич. С Александром Сергеевичем мы разрабатывали проблемы гена.
Кто мой лучший ученик? Неудобно его называть. Остальные обидятся. Учеников много, и среди них много хороших.
— Сейчас реализуется продовольственная программа, разработанная к XXVI съезду партии. Научное ее обоснование наверняка не обошлось без генетиков. Какие, на ваш взгляд, наиболее ценные результаты получены у нас в селекции растений и животных?
— Это всевозможные культурные растения. Новые сорта пшеницы, гибридная кукуруза, триплоидная свекла, тетраплоидная рожь, вилтоустойчивый хлопчатник и т. д. Шулындин на Украине создал очень ценную форму — тритикале. Гибрид ржи и пшеницы. Это считается как бы третьим хлебным растением. А с крупными животными труднее. Наделали массу пород, они на самом деле, в ряде случаев, не породы, а так, отродья. Сейчас все это как раз в крупные породы собирается. В этом отношении большой интерес имеет работа по программе крупномасштабной селекции, которую ведет Л. К. Эрнст и другие ученые. Это не умаляет роли существующих новых пород. Укажу на следующее. Я был в Таджикистане, смотрел там интересную породу овец. У них высокая шерстность и, будучи потомками гиссарских овец, они не боятся условий Таджикистана. Я об этих овцах писал даже статью для газеты «Сельская жизнь». По-моему, это одна из перспективных вещей.
— Одно время о карликовой пшенице за рубежом очень много говорили.
— В Индии есть такие карликовые пшеница и рис. В общем, эта страна из-за введения карликовой пшеницы в два раза увеличила свое зерно. Очень крупное достижение.
— И устойчивое?
— Да, использованы мутации. За эту работу Берлауг, работая в Мексике, получил Нобелевскую премию. Однако в целом эти сорта не решили вопроса о пищевых ресурсах Южной Азии и Южной Америки. Как показал опыт, необходимы региональные сорта, приспособленные к местным условиям, необходим учет социально-экономических условий развивающихся стран. На X IV Международном конгрессе в Москве два с лишним года назад я говорил о пищевых ресурсах Земли в связи с достижениями генетики. Говорил также о проблеме среды и мутагенов, о взаимодействии социального и биологического в человеке, о задачах генной инженерии. Эти направления бурно развиваются.
— Вопросы генной инженерии сильно дискутируются…
— Ну, дискутируются только в смысле того, что они, подобно ядерной энергии, могут много дать людям и могут быть использованы человеконенавистниками. Вот рекомбинантные молекулы… Они представляют собой молекулы ДНК в виде плазмид, в которые вставляется чужеродный для них генный материал. В плазмиду бактерии вставлен ген, который в бактериальной клетке синтезирует инсулин. В совместной работе Института биоорганической химии и Института общей генетики АН СССР ген брадикинина, который регулирует кровяное давление у человека, был химически синтезирован и через рекомбинантные плазмиды введен в клетки бактерий. Такие бактерии стали синтезировать этот пептид, который свойствен человеку.
— Тут речь, таким образом, идет о создании особых растений, животных, бактерий?
— В определенной мере это так. Приведу пример. Есть бактерии, которые фиксируют азот. Если взять ген азотфиксации от бактерии и пересадить его в ДНК других азот нефиксирующих бактерий, а в перспективе и в клетки растений, они приобретут способность фиксировать азот.
— Из воздуха?
— Из воздуха. Поэтому сейчас ряд лабораторий мира бьется над решением этой проблемы, и если они ее решат.
— Люди избавятся от заботы делать на заводах азотные удобрения?
— Да.
— А вот в человеке все-таки можно усовершенствовать какую-либо гаечку!
— Насчет «гаечек» сложно, но бороться с наследственными заболеваниями окажется возможно. Что такое наследственная болезнь? Это наличие во всех клетках особи дефектного гена. Если бы можно было в клетку вводить молекулу в виде нормального гена! Чудес в генной инженерии много, но вместе с тем, конечно, эти исследования опасны, потому что злонамеренный ученый может посадить в обычную молекулу ДНК, скажем, молекулу ДНК вируса гриппа, ген ботулина. Пандемия может унести столько человеческих жизней, что… Лучше не фантазировать. Поэтому сейчас ставятся вопросы об особых лабораторных бактериях, о сверхстерильных условиях, об особых лабораториях. Нынешние генетики должны совершать лишь одно — благодеяния, бороться за высокий уровень жизни народа. Возрастает ответственность ученых за плоды их труда.
Беседу записал Юрий ЛИПАТНИКОВ
Деревья-гиганты
Виктор РОЩАХОЗСКИЙ
В 1769 году испанец Хуан Креспи в сообщении об открытии залива Сан-Франциско упомянул о гигантских деревьях, растущих на западных склонах гор Сьерра-Невада на высоте 1500—2000 метров над уровнем моря.
«Это настоящие гиганты,— писал он,— высотой более чем триста футов. Чтобы обхватить ствол такого дерева, двадцать человек должны взяться за руки…» В Европе этому сообщению не поверили и смеялись над письмом испанца: привирает гидальго! А когда в середине XIX века в Америке началась золотая лихорадка, вновь появились рассказы — на этот раз золотоискателей — о деревьях-великанах. И опять серьезные ученые мужи отмахнулись: враки, таких деревьев быть не может.
В 1875 году в Филадельфии был выставлен необычный экспонат — часть ствола дерева, окрещенного мамонтовым. Ствол имел в поперечнике 10 метров. Это вызвало общее изумление — такая диковинка! А газеты написали, что это мистификация — искусная подделка, склеили, мол.
Шло время, и все больше людей своими глазами видели растущие в горах эти удивительные деревья. И впрямь гиганты: ведь у них на высоте 60 метров от земли растут ветви по три метра в диаметре. А слой коры достигает полуметра.
Сегодня в любой энциклопедии можно прочесть, что самыми высокими деревьями на нашей планете являются растущие в горах Сьерры-Невады секвойя и секвойядендрон (мамонтово дерево), гигантские вечнозеленые хвойные деревья, что достигают они высоты более ста метров, а ствол в поперечнике имеют до десяти метров.
В 1957 году чемпионом была признана секвойя высотой в 109,51 метра. Сегодня это дерево находится уже на четвертом месте, а на первом — секвойя высотой в 112,1 метра. Между прочим, 50 самым большим деревьям этих видов присвоены имена собственные — Вашингтон, Марк Твен, генерал Шерман, генерал Грант…
О возрасте деревьев-гигантов у ученых нет единого мнения. По разным источникам он определяется от 600 до 4000 и даже до 9000 лет.
Как этим патриархам растительного мира удается жить до такого почтенного возраста? Вот что установили исследователи. С возрастом секвойи обрастают все более плотной корой. Она становится как бы броней для них, покрываясь глубокой сетью смоляных канальчиков и все более насыщаясь смолой. Именно смола и предохраняет дерево не только от повреждений, но и от гниения и от насекомых-вредителей.
Некогда, миллионы лет назад, секвойи были распространены на всех материках в огромных количествах. В наши дни секвойю и мамонтово дерево можно встретить, кроме Калифорнии и штата Южный Орегон, только в ботанических садах. Наблюдения показывают, что секвойи постепенно гибнут. Возможно, это закономерное вымирание — эпоха этих гигантов давно ушла в прошлое. Возможно и то, что им труднее других деревьев переносить ухудшение состояния окружающей среды.
Ученые принимают меры к сохранению деревьев-великанов. В частности, занимаются этим и советские лесоводы, планируя вырастить посадки секвойи в Крыму и в некоторых других районах черноморской зоны.
