Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Октября 2017 в 20:46, реферат
Наука прошла большой и сложный путь развития — от египетских и
вавилонских памятников до атомных электростанций, лазеров и космических полетов. Человечество прошло и проходит длительный и трудный
путь от незнания к знанию, непрерывно заменяя на этом пути неполное и
несовершенное знание все более полным и совершенным.
долями, обусловленными неизбежными статистическими вариациями.
Только тогда буквенно «помеченные» исследователем альтернативные
признаки открыли ему нечто сенсационное: определенные типы скрещивания в разном потомстве дают соотношение 3:1, 1:1, или 1:2:1.
Мендель обратился к работам своих предшественников за подтверждением мелькнувшей у него догадки. Те, кого исследователь почитал за
авторитеты, пришли в разное время и каждый по-своему к общему заключению: гены могут обладать доминирующими (подавляющими) или ре
ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ 267
цессивными (подавляемыми) свойствами. А раз так, делает вывод Мендель, то комбинация неоднородных генов и дает то самое расщепление
признаков, что наблюдается в его собственных опытах. И в тех самых
соотношениях, что были вычислены с помощью его статистического анализа. «Проверяя алгеброй гармонию» происходящих изменений в полученных поколениях гороха, ученый даже ввел буквенные обозначения,
отметив заглавной буквой доминантное, а строчной — рецессивное состояние одного и того же гена.
Мендель доказал, что каждый признак организма определяется наследственными факторами, задатками (впоследствии их назвали генами),
передающимися от родителей потомкам с половыми клетками. В результате скрещивания могут появиться новые сочетания наследственных признаков. И частоту появления каждого такого сочетания можно предсказать.
Обобщенно результаты работы ученого выглядят так:
— все гибридные растения первого поколения одинаковы и проявляют признак одного из родителей;
— среди гибридов второго поколения появляются растения как с доминантными, так и с рецессивными признаками в соотношении 3:1;
— два признака в потомстве ведут себя независимо и во втором поколении встречаются во всех возможных сочетаниях;
— необходимо различать признаки и их наследственные задатки (растения, проявляющие доминантные признаки, могут в скрытом виде нести
задатки рецессивных);
— объединение мужских и женских гамет случайно в отношении того,
задатки каких признаков несут эти гаметы.
В феврале и марте 1865 года в двух докладах на заседаниях провинциального научного кружка, носившего название Общества естествоиспытателей города Бр-ю, один из рядовых его членов, Грегор Мендель, сообщил
о результатах своих многолетних исследований, завершенных в 1863 году.
Несмотря на то что его доклады были довольно холодно встречены членами кружка, он решился опубликовать свою работу. Она увидела свет в
1866 году в трудах общества под названием «Опыты над растительными
гибридами».
Современники не поняли Менделя и не оценили его труд. Для многих
ученых опровержение вывода Менделя означало бы ни много ни мало,
как утверждение собственной концепции, гласившей, что приобретенный
признак можно «втиснуть» в хромосому и обратить в наследуемый. Как
только не сокрушали «крамольный» вывод скромного настоятеля монастыря из Брно маститые ученые, каких только эпитетов не придумывали,
дабы унизить, высмеять. Но время решило по-своему.
Да, Грегор Мендель не был признан современниками. Слишком уж
простой, бесхитростной представилась им схема, в которую без нажима и
268
скрипа укладывались сложные явления, составляющие в представлении
человечества основание незыблемой пирамиды эволюции. К тому же в
концепции Менделя были и уязвимые места. Так, по крайней мере, представлялось это его оппонентам. И самому исследователю тоже, поскольку
он не мог развеять их сомнений. Одной из «виновниц» его неудач была
ястребинка.
Ботаник Карл фон Негели, профессор Мюнхенского университета,
прочитав работу Менделя, предложил автору проверить обнаруженные им
законы на ястребинке. Это маленькое растение было излюбленным объектом Негели. И Мендель согласился. Он потратил много сил на новые
опыты. Ястребинка — чрезвычайно неудобное для искусственного скрещивания растение. Очень мелкое. Приходилось напрягать зрение, а оно
стало все больше и больше ухудшаться. Потомство, полученное от скрещивания ястребинки, не подчинялось закону, как он считал, правильному
для всех. Лишь спустя годы после того, как биологи установили факт иного, не полового размножения ястребинки, возражения профессора Негели, главного оппонента Менделя, были сняты с повестки дня. Но ни
Менделя, ни самого Негели уже, увы, не было в живых.
Очень образно о судьбе работы Менделя сказал крупнейший советский генетик академик Б.Л. Астауров, первый президент Всесоюзного
общества генетиков и селекционеров имени Н.И. Вавилова: «Судьба классической работы Менделя превратна и не чужда драматизма. Хотя им
были обнаружены, ясно показаны и в значительной мере поняты весьма
общие закономерности наследственности, биология того времени еще
не доросла до осознания их фундаментальности. Сам Мендель с удивительной проницательностью предвидел общезначимость обнаруженных
на горохе закономерностей и получил некоторые доказательства их применимости к некоторым другим растениям (трем видам фасоли, двум
видам левкоя, кукурузе и ночной красавице). Однако его настойчивые и
утомительные попытки приложить найденные закономерности к скрещиванию многочисленных разновидностей и видов ястребинки не оправдали надежд и потерпели полное фиаско. Насколько счастлив был
выбор первого объекта (гороха), настолько же неудачен второй. Только
много позднее, уже в нашем веке, стало понятно, что своеобразные картины наследования признаков у ястребинки являются исключением, лишь
подтверждающим правило. Во времена Менделя никто не мог подозревать, что предпринятые им скрещивания разновидностей ястребинки
фактически не происходили, так как это растение размножается без опыления и оплодотворения, девственным путем, посредством так называемой апогамии. Неудача кропотливых и напряженных опытов, вызвавших почти полную потерю зрения, свалившиеся на Менделя обременительные обязанности прелата и преклонные годы вынудили его прекратить любимые исследования.
ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ 269
Прошло еще несколько лет, и Грегор Мендель ушел из жизни, не
предчувствуя, какие страсти будут бушевать вокруг его имени и какой
славой оно, в конце концов, будет покрыто. Да, слава и почет придут к
Менделю уже после смерти. Он же покинет жизнь, так и не разгадав
тайны ястребинки, не «уложившейся» в выведенные им законы единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков в потомстве».
Менделю было бы значительно легче, знай он о работах другого ученого Адамса, опубликовавшего к тому времени пионерскую работу о наследовании признаков у человека. Но Мендель не был знаком с этой работой. А ведь Адаме на основе эмпирических наблюдений за семьями с
наследственными заболеваниями фактически сформулировал понятие
наследственных задатков, подметив доминантное и рецессивное наследование признаков у человека. Но ботаники не слышали о работе врача, а
тому, вероятно, выпало на долю столько практической лечебной работы,
что на абстрактные размышления просто не хватало времени. В общем,
так или иначе, но генетики узнали о наблюдениях Адамса, только приступив всерьез к изучению истории генетики человека.
Не повезло и Менделю. Слишком рано великий исследователь сообщил о своих открытиях научному миру. Последний был к этому еще не
готов. Лишь в 1900 году, переоткрыв законы Менделя, мир поразился
красоте логики эксперимента исследователя и изящной точности его расчетов. И хотя ген продолжал оставаться гипотетической единицей наследственности, сомнения в его материальности окончательно развеялись.
Мендель был современником Чарлза Дарвина. Но статья брюннского
монаха не попалась на глаза автору «Происхождения видов». Остается
лишь гадать, как бы оценил Дарвин открытие Менделя, если бы ознакомился с ним. Между тем великий английский натуралист проявлял немалый интерес к гибридизации растений. Скрещивая разные формы львиного зева, он по поводу расщепления гибридов во втором поколении писал: «Почему это так. Бог знает...»
Умер Мендель 6 января 1884 года, настоятелем того монастыря, где
вел свои опыты с горохом. Не замеченный современниками, Мендель,
тем не менее, нисколько не поколебался в своей правоте. Он говорил:
«Мое время еще придет». Эти слова начертаны на его памятнике, установленном перед монастырским садиком, где он ставил свои опыты.
Знаменитый физик Эрвин Шрёдингер считал, что применение законов Менделя равнозначно внедрению квантового начала в биологии.
Революционизирующая роль менделизма в биологии становилась все
более очевидной. К началу тридцатых годов нашего столетия генетика и
лежащие в ее основе законы Менделя стали признанным фундаментом
современного дарвинизма. Менделизм сделался теоретической основой
для выведения новых высокоурожайных сортов культурных растений, бо
270
лее продуктивных пород домашнего скота, полезных видов микроорганизмов. Менделизм дал толчок развитию медицинской генетики...
В августинском монастыре на окраине Брно сейчас поставлена мемориальная доска, а рядом с палисадником воздвигнут прекрасный мраморный памятник Менделю. Комнаты бывшего монастыря, выходящие окнами в палисадник, где Мендель вел свои опыты, превращены теперь в музей его имени. Здесь собраны рукописи (к сожалению, часть их погибла
во время войны), документы, рисунки и портреты, относящиеся к жизни
ученого, принадлежавшие ему книги с его пометками на полях, микроскоп и другие инструменты, которыми он пользовался, а также изданные
в разных странах книги, посвященные ему и его открытию.
ЛУИ ПАСТЕР
(1822—1895)
Наиболее вдохновенные слова о нем принадлежат замечательному
русскому ученому К.А. Тимирязеву. О смерти Пастера он писал «И вот
перед нами картина, до сих пор невиданная. Сходит в могилу простой
ученый, и люди — не только ему близкие, не только земляки, но представители всех стран и народов, всех толков, всех степеней развития, правительства и частные лица — соперничают между собой в стремлении отдать успокоившемуся работнику последнюю почесть, выразить чувства
безграничной, неподдельной признательности».
Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года. Он был сыном отставного
французского солдата, владельца небольшого кожевенного завода в местечке Доль. Луи вырос в большой дружной семье. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный, мечтал видеть сына
образованным человеком и старался развить в нем стремление к знаниям
Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Он много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не
выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением
позволяли предвидеть в нем будущего ученого.
Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Пастер с успехом
завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую
нормальную школу, готовящую учителей для средней школы Луи особенно увлекся химией и физикой. В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории
захватила Пастора. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе
272
Закончив школу в 1847 году, Пастер сдал экзамены на звание доцента
физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда
Пастеру еще не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Молодой
ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих крупнейших ученых. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии — науки о пространственном расположении атомов в молекулах.
В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию.
В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен. У них родились четверо
детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения были образцом для подражания. Луи и Мари уважали
другу друга, ценили юмор.
В 1854 году его назначают деканом факультета естественных наук в
Лилле. Со свойственной ему острой наблюдательностью Пастер заметил,
что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся
при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их,
и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер —
химик и физик — впервые прикоснулся к увлекательной области биологии.
Явления брожения заинтересовали Пастера не случайно. Он никогда
не был кабинетным ученым, отгораживающимся от требований жизни.
Пастер хорошо понимал, какую огромную роль в экономической жизни
Франции играло виноделие, а оно целиком основано на явлениях брожения виноградного сока.
В маленькой скромной лаборатории в Лилле в 1857 году Пастер сделал
замечательное открытие. Он доказал, что брожение — не химический процесс, как принято было тогда думать, а биологическое явление. Оказалось, что всякое брожение (спиртовое, уксуснокислое и др.) есть результат