Мутационная теория де Фриза

Искусственное получение мутаций есть не только метод, это — проблема.
Вопрос о том, как возникают новые мутации, еще далеко не разрешен,
а для понимания эволюции органического мира нам важно разрешить его до конца.
Я. К. Кольцов

Прием у шведского короля в честь первых лауреатов только что утвержденной премии Нобеля — Конрада Рентгена и Якова Генриха Вант-Гоффа — закончился. Счастливчик, удостоившийся Нобелевской премии, создатель теории растворов Вант-Гофф, расчувствованный и окрыленный, первым делом послал телеграмму пожилому ботанику Гуго де Фризу. Он благодарил де Фриза за то, что тот своими опытами с растительной клеткой натолкнул его, Вант-Гоффа, на идею о сущности физических закономерностей при взаимодействии растворителя и растворяемого вещества. Это был редкий случай в истории науки, когда биолог навел на правильный путь физика.

Телеграмма застала де Фриза за занятиями, весьма далекими от прежних увлечений. Уже больше года все его устремления были связаны с новой наукой — наследственностью.

Мы уже знаем, что его работы и здесь увенчались крупным успехом. Де Фриз повторно обнаружил менделевский закон расщепления растительных гибридов. Спустя короткое время он натолкнулся на более обстоятельную работу Менделя и, как подобает истинному исследователю, поторопился известить об этом научную общественность.

Но девятисотый год был для ученого знаменателен не только этим. Одновременно с русским исследователем С. И. Коржинским он обнаружил растение энотеры, значительно превосходящее своих сородичей по размеру. Измененное растение он назвал мутантом. В течение пяти лет он внимательно следил за ее развитием. Измененный (мутантный) организм возник сразу, скачком, и все потомки его отличались одинаковой способностью к гигантизму — высокому росту, большому количеству листьев и стеблей. С. И. Коржинский, пересмотревший гору архивных ботанических материалов, пришел к тому же выводу, что и де Фриз: «Возникновение новых форм есть явление, общее для всего мира живых существ, а наследственные изменения всегда возникают скачками, а не постепенно».

Слева изображено обычное растение энотеры, справа — гигантская энотера,
обнаруженная де Фризом в конце прошлого века. Де Фриз не знал, чему обязан
этот экземпляр энотеры своим большим ростом, множеством стеблей, крупными цветками.
Лишь через тридцать лет генетики нашли, что это связано с увеличением наборов хромосом в клетках энотеры.
Этот рисунок гигантской энотеры сделан Гуго де Фризом.

У де Фриза скопилось много мутаций энотеры. Среди них, как писал он, были организмы «низкого роста, более нежного строения и высокого роста, некоторые были очень слабы, а другие весьма крепки. Так же отличаются и плоды: в одном случае они сходны с плодами материнского вида, у других отпрысков они короче и толще, у третьих тоньше и длиннее».

Де Фриз отмечает обстоятельство, важное для поисков мутантов: «Надо позаботиться о том, чтобы культуры имели достаточный охват, чтобы они состояли не из немногих сотен, а из многих тысяч индивидов».

Масштабы его собственных исследований необычайно велики. В это время он работает в Амстердаме, где занимает должность профессора. Но основное время проводит на природе, в тихой деревушке Лунтерен. Впоследствии это местечко приобретет всемирную известность как научный центр по изучению энотеры.

В 1901 году де Фриз выпускает первый том «Мутационной теории». Он утверждает, что найденные им экземпляры энотеры, отличающиеся разными признаками, суть мутанты. В это время труды Менделя по перекомбинации наследственных признаков у гибридов и, в частности, проявлению скрытых (рецессивных) признаков владеют умами исследователей. Поэтому утверждение де Фриза о наличии мутационного процесса многие понимают по-своему: никаких мутаций не существует, а те новые формы, которые наблюдает де Фриз, всего-навсего проявление рецессивных признаков, а сама энотера — смесь всевозможных гибридов. Ботаник Бэтсон, просматривая под микроскопом пыльцу энотеры, наталкивается на странный факт: пыльца энотеры различна по своей форме. После этого он заявляет: «Энотера представлена смесью различных гибридных организмов».

Так растение, которое дало первые экспериментальные доказательства в пользу мутаций, бросило тень подозрения на все представления о мутациях. Научным противникам нет дела, что первооткрыватель мутаций — один из первооткрывателей расщепления признаков у гибридов и кто-кто, а уж он как нельзя лучше мог отличить появление нового признака от расщепления гибридного организма. Но де Фриз не думает отказываться от мутационной теории. Старый ученый включается в длительную четырнадцатилетнюю борьбу за доказательство существования мутаций и, в конце концов, оказывается победителем.