10 гениев, изменивших мир - Елена Кочемировская

История вопроса такова. Еще в 1902 году американский биолог Уильям С. Саттон и немецкий ученый Т. Бовери обратили внимание на сходство в поведении хромосом и менделевских «наследственных факторов» (генов) и независимо друг от друга высказали предположение, что гены размещаются внутри или на поверхности особых структур клеточного ядра – хромосом. Хромосома («окрашенные тельца», от греч. «хромо» – цвет, сома – «тело») – самовоспроизводящийся структурный элемент ядра клетки, содержащий ДНК, в которой заключена наследственная информация. Число, размер и форма хромосом строго определены для каждого вида. В любой клетке тела большинства животных и растений каждая хромосома представлена дважды: одна получена от отца, другая – от матери при слиянии ядер половых клеток в процессе оплодотворения.

Морган скептически относился к вышеупомянутой теории, считая, что хромосомы не являются носителями наследственности, а представляют собой всего лишь результат ранних стадий развития. Впрочем, ни убедительного доказательства, ни прямого опровержения хромосомной теории наследственности не было, и тогда Морган взялся за изучение и проверку выдвинутых гипотез.

Разумеется, сразу же возник вопрос о материале, на котором можно было бы построить исследования. Им стала уже упоминаемая мушка-дрозофила, превратившаяся в «священную корову» генетиков. Еще в 1900–1901 годах К. В. Вудворт, изучавший мушек в Гарвардском университете, обнаружил, что они являются превосходным исследовательским материалом для генетиков. С этим насекомым работали также В. Е. Кастл и Ф. Е. Лутц. Именно последний познакомил с результатами своей работы Моргана, подыскивавшего дешевый материал для научных изысканий. Тот с радостью ухватился за предложение Ф. Лутца, а через некоторое время Моргана уже именовали не иначе, как «повелитель мух».

В 1907 году ученый начал самостоятельное генетическое изучение плодовой мушки Drosophila melanogaster, маленького красноглазого насекомого, идеально подходившего для его исследований. Drosophila – это крошечное существо (всего-то 3 мм в длину), его легко содержать в лабораторных условиях – в полулитровую молочную бутылку помещалось тысяча мушек. Кроме того, у этой плодовой мушки всего четыре хромосомы, она начинает размножаться через две недели после появления на свет (в год сменяется около тридцати поколений дрозофил), и ее можно изучать в течение всей ее жизни, продолжительность которой составляет три месяца. У дрозофил можно легко определить потомков мужского и женского пола, и это оказалось немаловажным фактором. Вдобавок, поскольку у дрозофил нет внутриутробного развития, на каждом из этапов «взросления» мушки можно в полной мере наблюдать эффекты влияния мутаций. Ну и наконец, плодовая мушка почти ничего не стоила, была проста для разведения в лабораторных условиях (ее личинки развивались в бродящих, часто полужидких растительных остатках).

Томас Морган, начиная исследования, окружил себя группой наиболее толковых студентов и аспирантов. Совместными усилиями они оборудовали лабораторию в комнате 613 корпуса Шермерон Колумбийского университета, которая вскоре прославилась на весь мир как «мушиная комната». Во множестве банок и бутылок плодились и размножались мириады мух. Емкостей все время не хватало, и, если верить легендам, то ранним утром по пути в лабораторию Морган и его студенты похищали бутылки для молока, которые жители окрестных домов выставляли за двери.

Исходя из фактов, следует заметить, что упомянутая комната поразительно невелика – порядка 24 кв. м, – но это не помешало ей стать местом паломничества многих ученых мира. «Мушиная комната» совершила переворот не только в генетике, но и в сфере организации учебного процесса сначала в лучших, а затем и во всех остальных учебных заведениях США. Дело в том, что в начале XX века ведущие исследовательские университеты Северной Америки (Гарвардский, Колумбийский, Чикагский) воспроизводили германскую модель организации научного сообщества, когда какой-нибудь выдающийся ученый собирал вокруг себя учеников, устанавливая с ними отношения строгой субординации. Морган же построил работу лаборатории на принципах демократии, считая реальные научные достижения своих последователей и сотрудников более важными, чем соблюдение старшинства.

Выдающийся генетик поощрял свободный обмен идеями, и в отношениях между сотрудниками лаборатории установилась атмосфера дружественная, ироничная и с большой долей самокритичности. Особенно хорошо дух «мушиной комнаты» описал Стартевен – один из самых молодых членов исследовательской группы: «Мы все работали как единый союз. Каждый ставил собственные опыты, но каждый из нас совершенно точно знал, чем занимаются другие, и каждый полученный результат обсуждался. Нас мало интересовали вопросы научного приоритета, а также кто из нас высказал ту или иную идею первым. Главным был результат и постоянное движение вперед. Нужно было очень многое сделать, проверить массу идей, придумать и отработать огромное количество новых методов. На самом деле я не знаю второй такой лаборатории, где царило бы такое воодушевление и приподнятость. Во многом такая атмосфера установилась благодаря личным качествам Моргана, который сочетал в себе невероятный энтузиазм, здравый смысл, незашоренность сознания, удивительное чувство юмора, способность самостоятельно генерировать новые идеи и прислушиваться к мыслям других людей».

Справедливости ради надо сказать, что далеко не все разделяли идиллические представления Стартевена. Тем не менее, даже самые завзятые скептики не могли оспорить тот факт, что «мушиная комната» в полной мере показала, каким образом должно строиться образцовое научное исследование: ведь пятеро из тех, кто непосредственно работал с Морганом или его сотрудниками в разные годы, стали нобелевскими лауреатами. Еще один его ученик, Ф. Добжанский, смог поместить теорию эволюции в современный контекст биологической науки, справившись с кажущимися противоречиями. Благодаря Моргану и его последователям наиболее мощные биологические исследовательские центры переместились из Европы в США, и XX век стал «американским» веком биологии.

«Мушиная комната» стала примером как для других лабораторий Колумбийского университета, так и для мирового научного сообщества. По сути методы научной работы и преподавания, созданные в ней, благодаря ученикам Моргана распространились по всему миру и через несколько десятков лет сформировали новый подход к биологической науке. Но это произошло значительно позднее, а пока, в начале XX века, никаких предпосылок для такого ошеломительного успеха не было.