Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи

вернуться в Вену[146], чтобы пересдать экзамен, заваленный в 1850-м. На этот раз он ощущал себя намного увереннее. Два года Грегор изучал физику, химию, геологию, ботанику и зоологию в Венском университете, после чего в 1853 году вернулся в монастырь и получил место замещающего учителя в Высшей реальной школе города Брно. Руководство школы очень трепетно относилось к экзаменационным проверкам и квалификации учителей, так что пришло время снова попытаться сдать сертификационный экзамен. Мендель подал соответствующую заявку в Вену.

К сожалению, вторая попытка тоже оказалась катастрофической. Мендель был болен – скорее всего, из-за сильной тревоги. Он прибыл в Вену с раскалывающейся головой и в ужасном настроении и в первый же из трех дней испытаний повздорил с экзаменатором по ботанике. Предмет разногласий в точности неизвестен, но вероятнее всего, спор касался образования видов, изменчивости и наследственности. Мендель решил не продолжать экзамен, вернулся в Брно и смирился с судьбой замещающего учителя. Больше он не предпринимал попыток получить сертификат.

В конце лета, все еще переживая из-за проваленного экзамена, Мендель собрал урожай гороха. Это был не первый его урожай: Грегор уже три года скрещивал горох в стеклянной монастырской теплице. В окрестных хозяйствах он добыл 34 сорта гороха и принялся скрещивать растения внутри каждого сорта, чтобы отобрать среди них «чистокровные» (или чистые линии) – такие сорта, в которых потомки ничем не отличаются от родителей: ни окраской цветков, ни текстурой семян[147]. Такие растения из поколения в поколение «оставались неизменными без всяких исключений»[148], писал Мендель. Подобное порождало подобное. Материал для экспериментов, таким образом, был готов.

Мендель заметил, что у чистых линий есть четкие наследуемые признаки с несколькими вариантами проявления. При скрещивании высоких растений получаются только высокие; низкорослые растения порождают только карликовые. У одних линий все семена гладкие, у других – угловатые и морщинистые. Незрелые стручки – или зеленые, или ярко-желтые; зрелые – или равномерно выпуклые, или с перетяжками между горошинами. Мендель перечислил семь признаков чистых линий:

Текстура поверхности семян (гладкая или морщинистая).

Цвет семян (желтый или зеленый).

Окраска цветков (белая или пурпурная).

Расположение цветка (верхушечное или пазушное).

Цвет стручка (зеленый или желтый).

Форма стручка (равномерно выпуклый или с перетяжками).

Высота растения (высокое или низкое).

Мендель заметил, что у каждого признака есть как минимум два варианта – как бывает два варианта произношения слова или расцветки пиджака (у признаков, с которыми работал Мендель, было всего два варианта проявления, но в природе часто встречаются признаки с большим числом вариантов – например, у некоторых растений цветки могут быть белыми, пурпурными, лиловыми или желтыми). Позже биологи назовут эти варианты аллелями, от латинского allos, что примерно означает «один из двух подтипов какого-то типа». Пурпурный и белый представляют два аллеля одного признака – окраски цветков. Высокое и низкое – два аллеля другого признака – высоты растений.

Чистые линии были лишь исходным материалом для эксперимента. Мендель знал: чтобы добраться до природы наследственности, нужны гибриды; только «бастард» (так немецкие ботаники называли экспериментальные гибриды) даст ключ к пониманию природы чистоты. Позже об этом забыли[149], но на самом деле Мендель отлично осознавал огромное значение своего исследования: он писал, что интересующий его вопрос критически важен в контексте «истории эволюции органических форм»[150]. Удивительно, но всего за два года ему удалось наработать базовый материал для изучения некоторых важных свойств наследственности. Если кратко, Мендель задался вопросом: получится ли растение средней высоты, если скрестить высокое растение с низким? Смешаются ли эти два аллеля?

Получение гибридов было утомительным занятием. В природе горох, как правило, самоопыляется. Пыльники и рыльце пестика зреют рядом в тесной «лодочке», и пыльца просто осыпается на рыльце родного цветка. Совсем другое дело перекрестное опыление. Чтобы создать гибриды, Менделю приходилось «кастрировать» каждый цветок, удаляя пыльники, и переносить оранжевый порошок пыльцы из одного цветка в другой. Он работал в одиночку, сгорбившись над грядками; в одной руке – кисточка для пыльцы, в другой – пинцет для отщипывания пыльников. Свою рабочую шляпу Грегор вешал на арфу, и потому на каждое посещение сада его напутствовал кристально чистый звук одной ноты. Это была его музыка.

Сложно сказать, насколько другие монахи аббатства были осведомлены о занятиях Менделя и интересовались ли ими вообще. Еще в начале 1850-х Мендель покушался на более смелый вариант эксперимента – тайком развел в своей келье белых и серых мышей и пытался получить их гибриды, – однако настоятель монастыря, обычно терпимый к причудам Менделя, на сей раз вмешался. Монах, склоняющий мышей к соитию, чтобы раскрыть природу наследственности, – это было уже слишком даже по меркам августинцев. Тогда Мендель переключился на растения и перенес свои эксперименты в теплицу. Противиться такому решению настоятель не стал: эксперименты с мышами он пресек, но гороху согласился дать шанс.

Поздним летом 1857 года монастырский сад[151] раскрасился белыми и пурпурными сполохами – зацвел первый гибридный горох. Мендель отметил окраску цветков каждого растения, а когда созрели стручки, раскрыл створки и изучил семена. Затем он провел новые гибридизации: скрестил низкие растения с высокими, желтостручковые – с зеленостручковыми, обладателей морщинистых горошин – с обладателями гладких. В следующем порыве вдохновения Мендель скрестил гибриды друг с другом и получил гибриды гибридов. В подобном духе эксперименты продолжались восемь лет. Посадки тем временем вышли за пределы теплицы и заняли прямоугольный участок суглинка 6 х 30 м рядом с трапезной. Этот участок Мендель мог видеть из окна своей кельи. Когда ветер вздымал занавески, комната будто бы превращалась в гигантский микроскоп с горохом на предметном стекле. Пальцы Менделя немели от бесконечного вылущивания гороха, а его рабочий журнал был под завязку заполнен таблицами и пометками с данными о тысячах скрещиваний.

«Как ни мала мысль, она все же может заполнить всю жизнь»[152], – сказал философ Людвиг Витгенштейн[153]. Действительно, жизнь Менделя, на первый взгляд, была заполнена крошечными мыслями. Посев, цветение, опыление, обрывание, вылущивание, подсчет – и опять все сначала. Этот процесс был мучительно скучным, но Мендель знал, что маленькие мысли часто вырастают в глобальные законы. Если бы мы могли выделить самое важное наследие мощной научной революции, прокатившейся по Европе XVIII века, это было бы осознание, что природа подчиняется единообразным и всеобъемлющим законам. Та же сила, что заставила яблоко упасть с ветки Ньютону на голову, заставляет планеты двигаться по своим орбитам. Если существует универсальный закон наследственности, значит, и зарождение