caenogenesis (caenogenesis) wrote,
caenogenesis
caenogenesis

Category:

Мопертюи

Когда я выложил пост о цифровой природе наследственной информации, меня сразу попросили рассказать подробнее про то, при чем тут Мопертюи. Выполняю просьбу.

* * *

Пьер Луи Моро де Мопертюи был одним из самых блестящих умов французского Просвещения. Он не преподавал в университетах, не имел никаких профессорских званий, а просто занимался наукой в свое удовольствие, время от времени публикуя результаты. И это очень рано сделало его известным ученым и членом нескольких академий, - в XVIII веке такое еще было вполне возможно. Именно Мопертюи получил решающие данные о форме Земли, доказав, что она представляет собой сплюснутый с полюсов эллипсоид вращения, как и было несколько ранее предсказано Ньютоном. Мопертюи открыл (и математически обосновал) принцип наименьшего действия - один из самых общих принципов физики, оказавшийся полезным для вычислений как в механике, так и в оптике. Убежденный космополит, Мопертюи по приглашению короля Фридриха Великого переехал из Парижа в Берлин и там стал президентом Прусской академии наук. Это создало ему большие проблемы на родине через несколько лет, когда между Францией и Пруссией началась Семилетняя война, - увы, жизнь мыслителей в разделенном мире никогда не бывает безоблачной. Умер он в возрасте 61 года в эмиграции, в Базеле, в том самом 1759 году, события которого, по мнению многих нынешних историков, определили поражение Франции в борьбе за мировое господство.
Заинтересовавшись теорией наследственности, Мопертюи не стал пытаться разглядеть структуру клеток под микроскопом: он прекрасно понимал, что текущее состояние естественных наук не позволит там ничего толком разобрать. Он выбрал совершенно другой путь, а именно занялся исследованием человеческих родословных. Фактически это было применение известного кибернетического принципа «черного ящика». Пусть мы пока не можем вскрыть механизм наследственности, но некоторые его черты наверняка можно будет описать, если как следует рассмотреть данные «на входе» и «на выходе».
Прежде всего Мопертюи показал, что наследственные качества совершенно равноправно передаются потомкам от обоих родителей. Это называлось «бипарентальной теорией наследственности», и в XVIII веке в этом были убеждены далеко не все. Одни ученые считали, что зародыш получает наследственные качества в основном от отца (анималькулисты), другие - что в основном от матери (овисты). Мопертюи с фактами в руках опроверг обе эти теории. Что же касается его собственных взглядов на наследственность, то их можно сформулировать в нескольких пунктах.
● Предки передают потомкам наследственное вещество, состоящее из материальных частиц («задатков»), между которыми существует химическое сродство еще неизвестного типа. Эти частицы являются носителями памяти. Для каждой части организма существует своя наследственная частица, определяющая свойства этой части.
● При размножении организмов наследственные частицы по каким-то еще неизвестным закономерностям расходятся и комбинируются заново.
● В одном организме могут сочетаться разные наследственные частицы, контролирующие один и тот же признак. В этом случае одна частица может «перекрывать» (l'emporte) влияние другой. Здесь Мопертюи открыл явление, которое Мендель в следующем веке назвал доминированием.
● Комбинация наследственных частиц при возникновении нового организма может быть неточной. Если какая-то частица потеряна, возникает урод, лишенный соответствующего органа (monstre par defaut). Если какая-то частица лишняя, то возникает урод с избыточными органами (monstre par exces). Здесь пока можно лишь сказать, что современная генетика действительно знает подобные эффекты.
● Спонтанные изменения наследственных частиц могут мгновенно создавать новые наследуемые признаки. Хорошей иллюстрацией тут послужило явление человеческой многопалости. У двух нормальных родителей, не имевших в обозримом прошлом никаких многопалых предков, может внезапно родиться ребенок с многопалостью, которая потом оказывается наследственной. Документально подтвердив такой случай, Мопертюи фактически открыл мутации (хотя этого термина тогда еще не было).
● При скрещиваниях могут создаваться новые сочетания наследственных частиц и, тем самым, новые разновидности организмов. Именно это делает человек при разведении домашних животных и растений. Нет никаких оснований считать, что те же процессы не происходят в дикой природе. Здесь у Мопертюи теория наследственности естественным образом переходит в теорию эволюции: получается, что одно без другого не бывает. Насколько мы сейчас понимаем, это абсолютно верно. Хотя даже ученые XIX века, знавшие гораздо больше, пришли к этой мысли далеко не сразу.
Интересно, что Мопертюи не допускал никакого наследования благоприобретенных признаков, в отличие от многих ученых XIX и даже XX веков, державшихся так называемого ламаркизма - версии эволюционной теории, согласно которой приобретаемые новые полезные признаки постепенно становятся наследственными. Это особенно важно для Франции, где ламаркизм долго был очень влиятелен. Но на самом деле «мопертюистская» традиция еще старше ламаркистской. Именно ее и продолжает современная генетика.
Есть версия, что Пьер Луи Моро де Мопертюи послужил одним из прототипов доктора Моро, героя знаменитого романа Уэллса «Остров доктора Моро» (Roberts, 2001). Прямых доказательств этому нет, но совпадение первой части фамилии - Моро - с фамилией доктора скорее всего не случайно. Тем более что мысли там содержатся в целом близкие.
Итак, Мопертюи первым пришел к выводу, что материальная основа наследственности (какой бы она ни была) образована дискретными частицами, которые не смешиваются между собой. В XIX веке это было подтверждено экспериментально. Например, французский ботаник Огюстен Сажрэ (Augustin Sageret) скрещивал капусту и редьку - два родственных растения, которые в числе прочего резко отличаются друг от друга формой стручков. Сажрэ ожидал, что у гибрида форма стручков окажется какой-нибудь промежуточной. Но вместо этого оказалось, что гибрид имеет два совершенно разных типа стручков: одни похожи на стручки капусты, другие на стручки редьки, переходного же состояния нет. Эти и другие данные убедили Сажрэ, что наследственные качества определяются некими устойчивыми единицами (он говорил «зачатками»), которые не могут сливаться или смешиваться. Передаваясь от родителей к детям, они вступают в самые разные комбинации, но сами по себе остаются стабильными, примерно как атомы.
Через двадцать лет после Сажрэ австриец Грегор Мендель продемонстрировал в серии аккуратнейших опытов, что такой механизм наследственности реально работает - по крайней мере, у некоторых растений. Более того, Мендель показал, что знание этого механизма позволяет делать проверямые количественные предсказания. «Задатки» Мопертюи, «зачатки» Сажрэ или «факторы» Менделя - это разные названия для дискретных частиц наследственности, которые в каком-то смысле эквивалентны буквам, составляющим текст. Любая определенная частица либо унаследована данным организмом, либо нет. Это и есть цифровой способ передачи информации.
Tags: история науки
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 38 comments