Первооткрыватели. 100 научных сказок - Николай Николаевич Горькавый

семья владела фермой уже 130 лет. Здесь деды и прадеды Йохана провели свою жизнь в неустанных трудах и заботах. Мальчик со своими сестрами – младшей Терезой и старшей Вероникой – тоже работал целый день, ухаживал за садом и пчёлами. Но, в отличие от других, он не потерял способность удивляться окружающей природе.

«Почему одни цветы красные, а другие белые? А васильки всегда синие? Откуда семечко знает, что оно должно дать синий, а не жёлтый цветок? Ведь котята у кошки не всегда похожи на неё по цвету шерсти. Почему?»

– Действительно, почему? – спросила Галатея маму, читающую очередную сказку.

– Это хороший вопрос, и сейчас мы попытаемся на него ответить. Но меня волнует другое: почему рано или поздно среди тысяч обычных мальчиков и девочек обязательно появляется необычный подросток, который не только задаётся странными вопросами, но и готов потратить жизнь на поиски ответов на них? Именно такие дети открывают истины, которые никто до них не мог найти.

Мальчик Йохан окончил гимназию и стал мечтать об университете. Ферма кормила семью, но богатства не давала, поэтому денег на полный университетский курс у Йохана не было. В 20 лет юноша ушёл в монахи в католический монастырь города Брно. В монастыре имелась хорошая библиотека, а также сад и школа, где требовались преподаватели физики и биологии. Йохан, принявший монашеское имя Грегор, впитывал знания, как губка, и хотел стать преподавателем. Талантливого юношу поддержал аббат Кирилл Нэпп и отправил его учиться на два года в Венский университет за счет монастыря. Там учителями Менделя были известный ботаник-цитолог Унгер и знаменитый физик Доплер.

После университета Мендель пытался получить диплом преподавателя, но два раза подряд провалился на экзамене именно по биологии.

– Почему? – изумилась Галатея. – Ведь он так любил и знал биологию!

– Детали этой истории неизвестны. Вероятно, экзаменаторы были слишком консервативны или сказалось отсутствие у Менделя систематического образования.

В итоге Мендель, которому к тому времени исполнилось 34 года, оказался на распутье: в преподаватели его не взяли, и официально заниматься наукой он не мог.

Ему снова помог аббат монастыря в Брно. Пожилой Нэпп и молодой монах Мендель долго разговаривали, сидя на скамейке в монастырском саду, в окружении цветов и пчёл, и эти разговоры стали решающими в жизни молодого учёного. Он вернулся в аббатство и стал самостоятельно заниматься наукой в монастырском саду. Этот сад в два гектара превратился в главную лабораторию исследователя. Здесь Мендель начал искать ответ на вопрос, который волновал его с детства: «Почему одни цветы красные, а другие белые?» Но сейчас над ним размышлял не ребёнок, а зрелый исследователь, который понимал, что получить любой ответ от природы можно только с помощью тщательно подготовленного эксперимента.

Мендель выбрал для своих опытов горох, который цветёт разным цветом. Важно было и то, что пчёлы, которые обычно переносят пыльцу между растениями, не мешали экспериментам: горох – самоопылитель. Грегор посеял 34 сорта гороха, полученных от разных фирм, придирчиво исследовал результаты и выделил семь признаков, которые нужно отследить при гибридизации.

– Постой, мама, – перебила Галатея. – Что за признаки и «гибридизация»?

Мендель хотел отследить, как наследуются родительские признаки у потомства. Например, у человека можно выделить такой явный признак, как цвет глаз. Если у одного из родителей глаза голубые, а у другого – карие, какой цвет глаз будет у их ребенка? На этот вопрос Мендель и хотел получить ответ, но применительно не к людям, а к растениям. Учёный выделил семь явных признаков у гороха – красный или белый цветок, жёлтый или зелёный цвет горошины, гладкая или морщинистая кожура у семени и т. д.

Рассмотрим для примера один признак – красный или белый цветок. Мендель отобрал сорт гороха, который цветёт только красным, и сорт, который даёт только белые цветы. Исследователь высаживал их на отдельных грядках, а затем получал от взрослых растений семена и снова высаживал. В течение трёх лет он следил за своими грядками и убедился, что грядка с красными цветами всегда даёт горошины, которые прорастают только красными цветами. А грядка с белыми цветами никогда не нарушала белизну своего цветения.

После этого Мендель приступил к гибридизации – скрещиванию растений с белыми и красными цветами.

– Как он это делал? – спросила любопытная Галатея.

Он убирал пыльцу с красных цветков и переносил на них пыльцу с белых. И наоборот – пыльцу с красных переносил на белые цветы. Осенью исследователь собирал горошины и высаживал их на следующий год. Менделю было интересно, каким цветом зацветет полученный гибрид – потомство двух чистокровных и отличающихся по цвету родителей. Каково же было его удивление, когда гибрид выпустил только красные цветки! Куда делся белый цвет? Видимо, он проиграл в силе признака красному.

Это был очень важный результат! Мендель назвал красный цвет цветка гороха доминантным, то есть главенствующим признаком, а белый – рецессивным, то есть уступающим. Затем учёный продолжил эксперимент: скрещивал друг с другом гибриды – растения второго поколения, которые цвели только красным, и снова высаживал получившиеся семена.

И опять сюрприз!

Третье поколение имело и красные, и белые цветы. Мендель подсчитал число растений на грядке, цветущих красными и белыми цветами, – и их соотношение оказывалось точно три к одному: количество растений с красными цветами составляло три четверти от общего количества гороховых стеблей на грядке, а растений с белыми цветами – одну четверть.

Мендель был поражен. Он долго анализировал результаты экспериментов, повторял их на других признаках, в том числе на цвете и морщинистости горошины. Но всегда получал одинаковый результат: во втором поколении доминирующий признак всегда подавлял рецессивный, а в третьем поколении рецессивный признак снова проявлялся в каждом четвертом случае.

Мендель вырастил и изучил почти тридцать тысяч растений гороха. Семь лет опытов и два года анализа результатов! Наконец картина наследования признаков отчётливо предстала перед исследователем.

– Что за картина? – нетерпеливо спросила Галатея.

Мендель понял, что в горохе должен быть парный элемент наследственности. Обозначим этот элемент для делянки, где из поколения в поколение растут только красные цветы, двумя буквами КК. Наследственный признак для грядки с белыми цветами обозначим буквами ББ. Когда скрещиваются растения с элементами КК и ББ, каждый из них отдаёт половинку своего парного элемента наследственности, и они смешиваются в потомстве, которое приобретает гибридный элемент КБ. В этом случае доминирующий признак К подавляет признак Б, и в результате появляется красный цветок. Если скрестить два гибрида КБ второго