Изменчивость и наследственность в растительном и животном мире

В природе ничто не стоит на месте, ничто не пребывает в постоянном покое: "Все течет, все изменяется". "Мир - единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим...", - говорил древнегреческий философ Гераклит.

В. И. Ленин назвал это изречение очень хорошим изложением начал диалектического материализма.

Во всем, как в живой, так и в неживой материи, существует вечное движение. Ф. Энгельс говорит, что вся природа, начиная от мельчайших частиц ее до величайших тел, начиная от песчинки и кончая солнцем, начиная от простейших и кончая человеком, находится в вечном возникновении и уничтожении, в непрерывном течении, в неустанном движении и изменении. Изменчивость является неотделимым свойством всех живых существ; она лежит в основе качественного многообразия органических форм. Изменчивости подвергаются все признаки организма, каждая часть тела, каждый инстинкт и каждая привычка животного.

Благодаря извечным законам движения образовались определенные формы существования и изменения материи. Когда-то, в чрезвычайно отдаленный от нас период, возникла органическая природа, которая в дальнейшем своем развитии разделилась на растительный и животный мир. На вершине животного мира стоит теперь человек. Вместе с тем органический мир не является хаосом, случайным скоплением растительных и животных организмов, а представляет собой определенную исторически сложившуюся систему, единое целое, в котором растительный и животный мир взаимно связаны между собой и с окружающей неорганической природой.

Человек, обладая познавательной способностью, много веков подряд старался понять законы развития и объяснить себе все явления природы, окружающей его среды. Как в глубокой древности, так и в более поздние времена было много выдающихся и проницательных умов, которые старались вникнуть в существо происходящих явлений природы, разгадать законы развития органического мира. Но впервые наиболее научно объяснил законы органического развития на земле великий естествоиспытатель Чарльз Дарвин. Он доказал, что окружающие нас теперь организмы, не исключая и человека, явились в результате длительного процесса развития из немногих первоначально одноклеточных существ. При этом как животные, так и растительные организмы формировались и формируются в тесной связи с условиями их жизни, с условиями внешней среды.

Условия существования организмов теснейшим образом связаны с законами наследственности и изменчивости.

Единственным источником изменчивости живых существ являются изменения в окружающей среде, именно они определяют эволюционный процесс. Без этого положения мы не в состоянии объяснить себе явления приспособления. Но в природе рядом с изменчивостью стоит еще другой могучий фактор - наследственность, который сохраняет и закрепляет появившиеся в процессе изменчивости новые признаки. Особи с новыми признаками, помогающими им овладевать средой, остаются победителями в результате естественного отбора. В дальнейшем полезные особенности передаются и сохраняются, вредные же исчезают вместе с организмом, являющимся их носителем.

Великий преобразователь природы И. В. Мичурин своими многочисленными опытами доказал, что процесс развития растительного организма находится в глубоком взаимодействии с внешней средой и полностью определяется специфическим типом обмена веществ. Изменение обмена веществ живого тела может изменить и его наследственность.

Однако, несмотря на достаточную ясность в вопросах наследственности и изменчивости в развитии органических форм живой материи, и до сих пор некоторые ученые-биологи, представители идеализма в биологии (вейсманизм), разделяют живое тело на две принципиально разные сущности: на обычное живое тело, не обладающее наследственностью, но подверженное изменениям и превращениям (т. е. развитию), и специфическое "наследственное вещество", не зависимое от живого тела и не подверженное развитию в связи с условиями жизни организма.

В основе учения биологов-идеалистов о "наследственном веществе" лежит представление, что наследственные качества передаются только через хромосомы ("хромосомная теория наследственности"). По этой теории вещество наследственности передается от родителей к потомкам в виде особых частиц - генов, которые обусловливают воспроизведение у потомков признаков, сходных с признаками родителей. Иначе говоря, согласно этому учению, хромосомы являются единственными носителями наследственности.

Биологи-идеалисты по существу отрицают творческую роль отбора. Селекцию они сводят к перекомбинации готовых и практически неизменных генов, носителей готовых свойств родительских клеток. Учение биологов-идеалистов разоружает практику, ориентирует человека на примирение с якобы извечными законами природы, на пассивность и ожидание счастливых случайностей.

Акад. Т. Д. Лысенко и другие советские ученые целикам отвергают учение о наследственном веществе как метафизическое и не соответствующее опытным и экспериментальным данным. Никакого особого вещества наследственности не существует. Наследственность не рок, а сила, покорная условиям жизни и влиянию среды, - говорит Лысенко. На сессии Академии сельскохозяйственных наук Т. Д. Лысенко сообщил о поражающем факте: о превращении воспитанием одного вида в другой - твердой 28-хромосомной пшеницы в мягкую 42-хромоеомную. "Сумейте изменить тип обмена веществ живого тела, и вы измените наследственность" (Т. Д. Лысенко).

"... для того, чтобы изменить данный габитус^* растения, нужно суметь заставить растение принять в свой строительный материал такие части, какие прежде растением не употреблялись"^**.

^* (Латинское habitus - внешность, телосложение.)

^** (И. В. Мичурин. Сочинения. Т. III, 2-е изд., М., 1948, стр. 235.)

Материалистическая теория развития живой природы немыслима без признания необходимости наследственности приобретаемых организмом в определенных условиях его жизни индивидуальных отличий, немыслима без признания наследования приобретаемых свойств. "Наследование свойств, приобретаемых растениями и животными в процессе их развития, возможно и необходимо" (Т. Д. Лысенко).

И. П. Павлов в своих всемирно известных трудах пришел к выводу, что нет непроходимой пропасти между врожденными и приобретенными признаками. Вновь приобретенные признаки могут стать наследственными, если они оказываются жизненно необходимыми организму. Положение о возможности наследования приобретенных признаков - это крупнейшее приобретение в истории биологической науки, основа которого была еще заложена Ж. Б. Ламарком (1744-1829) и нашла полное развитие в учении Дарвина.

Материалистическое направление биологической науки в нашей стране значительно шагнуло вперед.

Впервые в мире выдающимися отечественными учеными К. А. Тимирязевым, И. В. Мичуриным на основе материалистической диалектики доказана возможность переделки наследственной основы живых организмов условиями воспитания в нужном нам направлении. Это является крупнейшим достижением советской и мировой биологической науки.

К. А. Тимирязев (1843-1920)

Выдающийся русский ученый, классик естествознания К. А. Тимирязев указывал на изменение жизненных условий как на важнейший путь получения новых, нужных нам признаков и свойств организмов.

Учение И. В. Мичурина создало принципиально новую основу для управление изменчивостью живых организмов. Сам Мичурин и его последователи буквально в массовом количестве получали и получают направленные наследственные изменения растительных организмов.

И. В. Мичурин (1855-1935)

Наследственная структура растительных и животных организмов может изменять свою форму в руках человека. Измененные условия существования изменяют и структуру организмов, их наследственную основу.

Действуя на растительные организмы условиями воспитания, вегетативного сближения и подбором родителей при скрещивании, Мичурин за период одной только человеческой жизни создал более 300 новых сортов плодовых и ягодных культур. Он доказал, что, умело направляя индивидуальное развитие организма, человек может управлять наследственностью, изменять наследственные свойства организма в желательном для него направлении, формировать сорт с нужными качествами.

На основе своих работ И. В. Мичурин пришел к выводу, что при вмешательстве человека является возможным вынудить каждую форму животного или растения более быстро изменяться и притом в сторону, желательную человеку.

Мичуринское учение не признает существования в организме особого наследственного вещества. Изменение наследственности целого организма или наследственности отдельного участка его тела всегда является результатом изменения самого живого тела.

Наследственностью обычно называли способность организмов производить похожее на себя потомство и само явление сходства между родственными особями. Это нельзя считать правильным: есть организмы, которые не оставляют потомства (рабочие пчелы), но наследственностью обладают, и, наоборот, есть живые тела, не являющиеся организмами (половые клетки), не обладающие наследственностью и способные производить целые организмы.

Учение Мичурина под наследственностью понимает нечто иное - свойство живого тела требовать для своей жизнедеятельности, для своего развития определенных условий и свойство определенно реагировать на те или иные условия.

Жизнь организма есть бесчисленное количество закономерных процессов, превращений. Пища, поступившая в организм из внешней среды, через ряд превращений ассимилируется живым телом, переходит из внешнего во внутреннее.

Каждое живое тело строит себя за счет веществ, поступающих из внешней среды на свой лад, согласно своей наследственности. Поэтому в одной и той же среде живут и развиваются различные организмы. При отклонении типа ассимиляции и диссимиляции от нормы, свойственной данному организму, что имеет место при изменении окружающих условий, происходит изменение живого тела; если же организмы не находят нужных им условий и вынужденно ассимилируют новые условия внешней среды, в той или иной степени не соответствующие их природе, получаются организмы или отдельные части их тела или новые признаки и свойства, отличные от предшествующего поколения. Все те организмы, которые не могут изменяться соответственно изменившимся условиям жизни, не выживают, не оставляют потомства.

Следовательно, причины изменения наследственности организмов всегда представляют собой вынужденные отклонения в обмене веществ, происходящие в процессе развития организма.

Половые клетки и любые другие клетки, которыми размножаются организмы, получаются в результате развития всего организма, путем превращения, путем обмена веществ. Если изменения организма, происшедшие в результате изменения типа обмена, затронут также и воспроизводящие клетки, то и потомство таких организмов окажется измененным.

Вместе с тем многочисленные факты показывают, что изменение тела растительного или животного организма не одинаково часто и не в одинаковой степени фиксируется половыми клетками. Вот почему далеко не всякие изменения организма в течение индивидуальной жизни будут унаследованы его потомством.

В результате изменений, связанных с процессом индивидуального цикла развития, когда природные потребности, т. е. наследственность, нормально удовлетворяются соответствующими условиями внешней среды, получается тело такой же породы, наследственности, как и предыдущие поколения.

Если же условия индивидуального развития уклоняются от обычного хода, т. е. если условия внешней среды в той или иной мере не соответствуют природным потребностям данной органической формы, наблюдаются изменения наследственности, и новые организмы уже будут несколько иными. Изменения условий жизни вынуждают изменяться сам тип развития растительных и животных организмов; видоизменение его является, таким образом, первопричиной изменения наследственности. Наследственность формируется в процессе исторического развития организмов соответственно влиянию условий жизни; она представляет собой концентрат условий внешней среды, усвоенных, ассимилированных организмом в ряде предшествующих поколений. Пройденный организмом путь развития как бы аккумулирован в исходных для нового поколения клетках.

Можно считать, что в каждой половой клетке заложена история развития ее предков. Наследственность изменяется и усложняется путем накопления приобретенных организмами в ряде поколений новых признаков и свойств.

Организм и его свойства создаются только в процессе развития. В результате естественного отбора в природе и искусственного - в практике человеческой деятельности - возникают и совершенствуются органические формы.

"Из войны природы, из голода и смерти непосредственно вытекает самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить, - образование высших животных"... "Продолжает возникать бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм"... "Самые сложные органы и инстинкты могли усовершенствоваться путем накопления бесчисленных незначительных изменений, каждое из которых было полезно для его обладателя"... "Существует борьба за существование, ведущая к сохранению выгодных изменений строения или инстинкта" (Дарвин).

Однако теорию развития органического мира нельзя сводить только к борьбе за существование, о чем предупреждал еще Энгельс. В учении Дарвина Энгельс был согласен с теорией развития, дарвиновский же способ доказательства (борьба за существование, естественный отбор) считал всего лишь первым, временным, несовершенным выражением только что открытого факта. Ученые до Дарвина обычно делали ударение на сотрудничестве в органической природе, на том, что мир растений доставляет животному миру кислород и пищу, а животный мир, наоборот, дает растениям углекислоту и удобрение, как это особенно подчеркивал Либих. После Дарвина же ученые всюду видели в природе только борьбу за существование. Оба эти взгляда Энгельс считал правильными только до известной степени и как тот, так и другой одинаково односторонними и ограниченными.

Дарвин со всей убедительностью показал, что органический мир развивается на основе определенных естественных законов, но ограниченность его эволюционной теории заключается в том, что она предполагала развитие только как количественные изменения. Диалектический материализм рассматривает процесс развития органического мира не как простой процесс роста, где количественные изменения не ведут к качественным, а как такое развитие, которое переходит от незначительных и скрытых количественных изменений к изменениям открытым, коренным, качественным. При этом качественные изменения наступают не постепенно, а быстро, внезапно, скачкообразно, в результате накопления незаметных и постепенных количественных изменений. Новые виды могли образоваться (и образуются) путем такого скачка из одного состояния в другое. Всякое развитие нужно понимать как эволюционно-революционный процесс. Дарвин же утверждал, что "природа не делает скачков".

У большинства растительных и животных форм новые поколения развиваются только после оплодотворения - слияния женских и мужских половых клеток. Биологическая значимость процесса оплодотворения заключается в том, что таким образом получаются организмы с двойственной наследственностью: материнской и отцовской. Двойственная наследственность обусловливает большую жизненность организмов и большую амплитуду их приспособляемости к варьирующим условиям жизни.

"Оплодотворение, - говорит Т. Д. Лысенко, - процесс избирательный. Материнское растение выбирает ту пыльцу, наследственные зачатки которой помогут ей, матери, укрепить и сохранить в потомстве свой вид. Рыльце отвергает пыльцу, несущую в себе угрозу наследственной структуре материнского растения. Чем сильнее организм закален испытаниями, тем решительнее будет отпор. Естественные условия природы избирательность эту укрепляют, насилие надламывает... Но вот рыльце пройдено, желанная пыльца встречает яйцеклетку, и тут лишь разгорается борьба. Две наследственные основы столкнулись, идет схватка за право утвердить свое преимущество в потомстве... Так выглядит на самом деле слияние мужской и женской половых клеток. Процесс оплодотворения есть начало и продолжение вечной борьбы за существование, за сохранение вида - выражение закона естественного отбора и выживание наиболее приспособленных".

Зачатки организмов или половые клетки являются одним из результатов жизнедеятельности родительских организмов, половые клетки новых организмов рождаются организмом, его телом, а не непосредственно той половой клеткой, из которой произошел данный уже зрелый организм. Биологическая же роль и значимость хромосом в развитии клеток организма нисколько не отрицаются, но это совсем не та роль, которая, приписывается им идеалистической биологией. Наличие хромосом и передача через них наследственных свойств при половом процессе наукой признается, но признается передача их и через цитоплазму живого тела.

Учение Мичурина открывает человеку путь управления природой растительных и животных организмов, путь изменения ее в нужную для практики сторону посредством управления условиями жизни, т. е. через физиологию.

Мичуринское учение является высшим этапом в развитии материалистической биологии, творческим развитием дарвинизма. Оно вскрывает причины изменчивости наследственной природы организмов и разрабатывает пути и методы управления формообразованием растений и животных.

И. В. Мичурин говорил, что задача советской науки - не только объяснить развитие растительного и животного мира, но и управлять им, перестраивать его в соответствии с потребностями человека. И вся жизнь этого смелого и страстного преобразователя природы была посвящена не только объяснению, но и изменению жизни растительного мира. Он заложил основы учения об управлении природой организмов изменением условий жизни растений и животных. Мичурин доказал, что человек может беспредельно создавать новые качества культурных растений, повышать их урожайность, изменять границы их распространения.