> Сельское хозяйство, страница 16 > Наследственность

Наследственность

Наследственность, передача свойств родителей потомству, обнаруживаемая в наиболее простой и очевидной форме в сходстве родственных между собой организмов. Знание сущности Н. и закономерностей наследования хозяйственно-полезных признаков с.-х. жив. имеет большое значение для с х-ва, приобретая особую важность в условиях крупного соц. х-ва, где есть возможность быстро размножить и закрепить определенные свойства в потомстве.

Важность изучения Н. впервые с особенной силой выяснилась в начале 19 в связи с необходимостью выведения новых, более продуктивных пород жив. и сортов растений. Дарвин впервые выяснил все огромное значение отбора наследственных признаков как главной движущей силы при создании новых пород жив. и сортов раст. (смотрите Дарвинизм). Факты, открытые и объясненные австрийским ученым Менделем (1 865), значительно расширили понимание Н. Было установлено, что от двух, вполне одинаковых по внешности особей, наряду с потомством, похожим на родителей, закономерно появляется потомство, несходное с родителями. Из опытов с голубой андалузской породой кур выяснилось, что куры этой породы при спаривании между собой всегда дают наряду с 50% голубых 25% черных и 25% белых (явление расщепления признаков). Это явление обусловлено тем, что голубые куры являются помесями, или гибридами (смотрите), и несут в себе задатки двоякого рода—черного и белого цвета. Закономерное расхождение этих задатков при образовании половых клеток (положение о чистоте гамет) и передача их через половые клетки потомству вполне закономерно приводят к возникновению не только сходств, но и различий. (Т. о. современная наука устанавливает, что Н. и изменчивость организмов не обособлены друг от друга, но находятся в неразрывной связи и единстве.) Как показали наблюдения Менделя, касающиеся двух и трех пар признаков (например формы и цвета зерен гороха), разные пары признаков могут комбинироваться между собой во всевозможных сочетаниях. Вместе с тем было установлено, что через половые клетки передаются не самые признаки (цвет, форма), а лишь их наследственные задатки, которые получили в науке название генов (смотрите Генетика).

Успехи цитологии, достигнутые в начале 20 века, указали на хромосомы, как на вероятных носителей генов. Замечательные исследования школы американского ученого Моргана по изучению Н. у плодовой мушки дрозофилы сделали этот факт бесспорным. В свете этих исследований хромосомы имеют наиболее существенное, главенствующее значение в Н. Вместе с тем надлежит отметить ограниченность взгляда нек-рых ученых о монопольной роли ядра (хромосом) в Н.—Плазма клеток наряду с ядром имеет известное значение в явлениях Н. Независимое распределение признаков и их обусловливающих нашло себе видимое подтверждение в независимом распределении разных пар хромосом. При этом можно отметить 3 этапа представлений о наследственном веществе: 1) доменделевский, когда наследственную субстанцию рассматривали как целое, не видя в ней никаких частей (животноводы говорили при этом о «крови» и долях крови); 2) менделев-ский этап, когда организм в наследовании был разорван на отдельные, независимые части, не объединенные в целое; 3) последующий период, когда все яснее становилось единство и тесное взаимодействие (целостность), существующие между частями. Уже работы первых менделистов (Бэтсон и другие) вскрыли ряд более простых форм взаимодействия между отдельными признаками. Выяснилось, что господство одних признаков над другими (явление энистаза наряду с доминированием, установленным еще Менделем) может скрывать действительное наследственное строение организма, выяснить которое можно только по потомству. Морган, Нильсон-Эле и другие особенно подчеркнули сложность того взаимодействия генов, которое имеется в организме. Морган показал, что каждый ген обусловливает не только «свой» признак, но действует и на другие признаки. В качестве примера действия одного гена на ряд признаков (явление плейотропии) можно указать на так называемого летальные (смертоносные) гены, обнаруженные у с.-х. жив. и растений. Эти гены отражаются на всем организме, приводя его к гибели. Нильсон-Эле указал на такие случаи, когда один признак зависит от нескольких генов (явление полимерии). Установление этого способа наследования было особо важно, так как затем выяснилось, что такие хозяйственноценные признаки, как вес тела, яйценоскость, шерстность и прочие, зависят от многих полимерных генов, с чем и связаны более сложные формы их наследования, нежели наследование таких признаков, как окраска оперения у кур. При скрещивании пород кур тяжелого и легкого веса в 1-м поколении получаются куры промежуточные. Но во 2-м поколении при скрещивании таких помесей наблюдаются значительный размах изменчивости и все переходы от более тяжелых кур к более легким. Это показывает, что здесь„расщепление имеет более сложные формы, нежели в случае таких признаков, как андалузская окраска оперения у кур. Это зависит от большого количества генов, обусловливающих вес тела у кур. Т. о. от одного гена часто может зависеть много признаков и, наоборот, от многих генов—один признак. Все это показывает, что гены, действуя при развитии организма, находятся в теснейшем взаимодействии между собой. Но в указанных выше случаях взаимосвязь и взаимодействие устанавливаются не между генами, а между продуктами их действия. Бэтсон и Пен-нет в 1908 впервые установили случаи связного наследования разных пар признаков у душистого горошка, а в работах школы Моргана с плодовой мушкой этот факт нашел себе подтверждение на многочисленных примерах и свое объяснение. Объяснение состояло в том, что гены этих, связно наследующихся признаков находятся в одной хромосоме и поэтому (за исключением случаев разрыва хромосом при так называемым кроссинг-овере) они и наследуются связно. Последние работы Стертеванта (1 932) и других о так называемом эффекте положения показали, что ген в зависимости от своего положения в наследственной системе дает тот или другой эффект действия на организм. Эти факты вскрывают определенные формы взаимосвязи и взаимодействия между самими генами внутри хромосом и позволяют научно разъяснить более сложные и запутанные случаи наследования. Но развитый организм есть продукт взаимодействия не только генов между собой, но и с окружающей средой. Работы Иогансена с чистыми линиями показали, что при одном и том же наследственном строении организма в зависимости от тех или иных конкретных условий среды, в которых идет развитие, получается различный результат. Эти же работы показали, что при этом наследственное строение организма в основном остается тем же. В связи с этим Иогансен предложил резко отличать совокупность всех признаков и свойств организма, его фенотип, от наследственного строения организма, совокупности его генов или его генотипа. Последний наиболее точно может быть определен только по потомству. Все это подводит нас к более глубокому определению Н. по сравнению с тем, к-рое было дано выше.

По наследству через половые клетки передаются находящиеся в хромосомах, способные к разъединению и перекомбинировке задатки признаков—гены. Попадая в оплодотворенное яйцо и размножаясь при развитии организма, гены, взаимодействуя между собой, с плазмой и окружающей средой, дают развитой организм. Установление понятий—фенотип и генотип—сыграло прогрессивную роль. Не следует конечно думать, что генотип и фенотип абсолютно оторваны друг от друга, как это допускалось некоторыми генетиками. Фенотипическая изменчивость, ее диапазон для того или иного организма имеют основу в генотипе. С другой стороны, изменения фенотипа не могут оставаться уже по методологическим основаниям совершенно нейтральными для генотипа. Но надо сказать, что этот разрыв между геном и признаком только еще начинает преодолеваться совместной работой генетика, эмбриолога и эколога.

Установление генотипа как наследственной основы организма, вскрытие богатейших возможностей изменчивости живых существ в силу комбинаторики генов привели к попыткам (ботаник Лотси) всю наследственную изменчивость свести только к такой комбинаторике генов, будто бы являющихся самих по себе неизменными. Наука о Н. в своем развитии быстро вскрыла всю ограниченность этих метафизических взглядов. В 1 899 де-Фриз развил мутационную теорию. В основе этой теории лежала, мысль о скачкообразных изменениях частиц наследственного вещества, выражающихся в виде-так называемым мутаций. Он наблюдал факты «внезапного» появления новых мутаций у растения энотеры. Эта теория, являясь большим шагом вперед по сравнению с существовавшими в то время взглядами, не могла сама по себе опровергнуть на фактическом материале метафизических взглядов Лотси. Лишь обстоятельное изучение характера изменений наследственного вещества при мутациях (Морган, Меллер и другие) показало, что гены, хотя и являются устойчивыми образованиями, но способны к многообразным изменениям.

Изменчивость каждого гена в отдельности не беспредельна, а закономерно ограничена. Так, ген, действующий на цвет глаз, многообразно меняясь, обычно действует опять-таки в основном на цвет глаз, а не на другие признаки, но так как генов очень большое число и они находятся в тесной взаимной связи, то возникающие новые изменения касаются всех признаков организма. Благодаря этому получается своего рода «веер» случайных различно направленных изменений. В наст, время мутации получены искусственно под влиянием рентгеновских лучей (дрозофила, шелкопряд, ячмень, табак, пшеница, кукуруза и другие). У некоторых раст. (например львиный зев) удалось вызвать мутации хим. воздействиями. Ультрафиолетовые лучи также способны вызвать мутации.

Большую роль в развитии науки о Н. сыграл вопрос о Н. признаков, приобретенных в течение жизни особи. Было немало попыток доказать экспериментально наследование приобретенных признаков (например нашумевшие опыты Камерера и другие), но все они, как и следовало ожидать, оказались безрезультатными, ибо неверна сама теоретическая установка, не понимающая глубочайших качественных отличий между «признаком» тела и «геном», лежащим в хромосоме. То, что происходит в клетках тела (сомы), не может «зеркально» (адэкватно) отражаться на сложной структуре хромосом половых клеток. Эти представления о наследовании приобретенных признаков, разоблаченные современной наукой, механистичны, так как при этом не учитываются качественные отличия признака и гена; они одновременно идеалистичны, так как ведут к положению об абсолютной целесообразности. Вместе с тем автогенетические представления некоторых генетиков, сводящие признаки наследственных изменений только к внутренним признакам, не дают возможности последовательно разоблачить ламаркизм и не согласуются с фактами.

Практические выводы из современного, быстро развивающегося учения о Н. в корне изменяют многие представления, укоренившиеся в практике разведения жив. и растений. Соц. животноводство и растениеводство используют все достижения науки. Известно, что если за жив. или раст. хорошо ухаживать, обеспечить обильным питанием и прочие, то оно становится крупнее и продуктивнее. Это создало уверенность, что и племенные качества от этого улучшаются. В свете достижений науки о Н. эта точка зрения о наследовании приобретенных признаков должна быть отброшена. Никакого улучшения наследственного строения путем только кормления и ухода добиться нельзя. Гены являются образованиями сравнительно очень устойчивыми и такими воздействиями их изменить трудно. Все же всякую работу по улучшению наследственного строения надо начинать с улучшения кормления, содержания и ухода. Без того, чтобы обеспечить благоприятные условия содержания, кормления и прочие, нельзя в полной мере проявить хозяйственнополезные наследственные задатки, даже если они имеются у жив. или растений. Другой основной вывод из данных науки о Н. сводится к тому, что улучшения самого наследственного строения необходимо добиваться применением различных форм искусственного отбора и скрещивания. При этом создаются и отбираются различные новые сочетания имеющихся уже налицо генов. На таком выборе новых сочетаний имеющихся генов и отчасти на уловлении вновь возникающих мутаций основана вся работа по улучшению наследственного строения жив. и растений.

Все способы оценки при отборе должны быть также подвергнуты коренному пересмотру. Старое представление о том, что по внешним приметам можно определить продуктивные качества (например молочность) жив. в свете закона о независимом распределении признаков (свободной их комбинировки),—неправильно. Кроме этого теперь очевидно, что не всякий хороший по своим продуктивным качествам производитель является таким же и по своим наследственным качествам. Различные формы взаимодействия, существующие между генами, а также генотипом и внешней средой, часто скрывают действительное наследственное строение“ организма. Старая зоотехническая формула— «лучшее дает лучшее»—является ограниченно верной. Наиболее точной оценкой племенных качеств является оценка по потомству. Так, отбор лучших несушек, проводившийся около десятка лет на Мэнской с.-х. опытной станции в Сев. Америке, не дал желательных результатов. Лишь замена такого простого отбора лучших кур отбором кур и петухов, дающих высокоценное потомство, привела к быстрому подъему яйценоскости. Для точности оценки нужно получить потомство в довольно значительном числе. Постановление НКЗ СССР о широком применении оценки племенных качеств производителей по продуктивным качествам их потомства является таким образом непосредственным выводом из самых основных достижений науки О наследственности. в Альтшулер.

Лит.: Адамец Л., Общая зоотехния, 3 изд., М.— Л., 1 933; Вридт X., Учение о наследственности у с.-х. животных, 3 изд., М.—Л., 1 933; Гартман М., Общая биология, часов 2, М.—Л., 1 931; Келлер Б., Генетика, М.—Л., 1 933; Кру Ф., Генетика животных, 2 изд., М.—Л., 1 931; Потемкин Н., Основы практики племенного разведения с.-х. животных, М.—Л., 1 933; Филипченко Ю., Наследственность, Москва—Ленинград, 1926.