"По ту сторону горизонта" - читать интересную книгу автора (Хайнлайн Роберт)

Глава 3

Сладкий горох, вечерний первоцвет, крошечные уродливые плодовые мушки-дрозофилы — вот скромные инструменты, при помощи которых в XIX и XX веках монах Грегор Мендель и доктор древнего Колумбийского университета Морган открывали основополагающие законы генетики. Законы простые, но тонкие.

В ядре каждой клетки — человека или дрозофилы, горошины или скаковой лошади, неважно — есть группа нитевидных тел, именуемых хромосомами. Вдоль этих нитей расположено нечто уже совсем крохотное, — оно всего-навсего раз в десять больше крупных белковых молекул. Это гены, каждый из которых управляет каким-либо элементом структуры всего организма человека или животного, в котором эта клетка находится. И каждая клетка содержит в себе структуру всего организма.

Клетки человеческого тела содержат сорок восемь хромосом — двадцать четыре пары. Половина их ведет свое происхождение от матери, другая — от отца. В каждой паре хромосом находятся гены — тысячи генов, идентичных тем, что присутствуют в родительских хромосомах. Таким образом, каждый из родителей обладает «правом голоса» в любой характеристике отпрыска. Однако некоторые из «голосов» весомее других. Они называются доминантными, тогда как менее слышимые — рецессивными. Если один из родителей, например, поставляет ген кареглазия, а другой — голубоглазия, то ребенок окажется кареглазым; ген кареглазия доминантен. Если оба родителя передают отпрыску гены карих глаз, то голосование единодушно и приводит к тому же результату в этом поколении. А вот чтобы получить голубые глаза, всегда требуется «единогласие».

Тем не менее, гены голубоглазия способны переходить из поколения в поколение — незаметными, но неизменными. Потенциальные возможности вида родители всегда передают детям неизменными — если оставить в стороне мутации, разумеется. Они могут быть перетасованы, сданы и снова перетасованы, производя невообразимое количество уникальных индивидуальностей, но сами гены остаются неизменными. Так шахматные фигуры могут быть расставлены на доске в различных комбинациях, хотя сами фигуры при этом не меняются. Пятьдесят две игральные карты могут дать невообразимое число раскладов, но карты остаются все теми же самыми.

Но предположим, что вам разрешено составить любую комбинацию из пяти карт, используя первые десять сданных. Шансы получить самую лучшую комбинацию возрастают у вас в двести пятьдесят два раза!

Именно таков метод улучшения расы посредством генетического отбора.

Клетка, производящая жизнь, готова разделиться в гонадах самца, чтобы образовать гаметы. Сорок восемь хромосом неистово переплетаются — каждая со своей напарницей. Это соединение столь тесно, что гены или группы генов могут даже меняться местами с противоположными им генами других хромосом. Потом танец прекращается, каждая пара хромосом «разъезжается» — до такой степени, пока в разных концах клетки не образуется скопления из двадцати четырех хромосом. Затем клетка делится, образуя две новые клетки, каждая — со всего лишь двадцатью четырьмя хромосомами; и каждая из них содержит ровно половину характеристик родительской клетки, а значит — и будущей зиготы.

Одна из получившихся в результате этого деления клеток содержит так называемую Х-хромосому; любая образованная с ее помощью зигота окажется женского пола.

Две клетки делятся вновь. Однако теперь уже разделяются сами хромосомы — вдоль, сохраняя таким образом каждый ген и каждую из двадцати четырех хромосом. Конечным результатом являются четыре живчика — мужских гаметы, сперматозоида, половина из которых может производить женщин, половина — мужчин. Производящие мужчин идентичны в своем наборе генов и представляют собой точное дополнение к тем, что производят женщин. Это — ключевой момент в технике генетического отбора.

Головки сперматозоидов, производящие мужчин, достигают в длину примерно четырех микрон, производящие женщин — приблизительно пяти микрон. Это — второй ключевой момент.

В женских гонадах происходит такая же эволюция гаметы или яйцеклетки — за двумя исключениями. После деления, при котором число хромосом в клетке сокращается с сорока восьми до двадцати четырех, появляются не две гаметы, а яйцеклетка и «полярное тело». Это «полярное тело» представляет собою псевдояйцеклетку. Оно содержит хромосомную структуру. дополняющую структуру настоящей яйцеклетки, однако оно стерильно. Это «никто», которое никогда не станет кем-либо.

Яйцеклетка делится вновь, отбрасывая другое «полярное тело», с той же структурой, что и у нее самой. Первичное «полярное тело» тоже делится, производя еще два «полярных тела» с дополнительными структурами. Таким образом, «полярные тела» с дополнительными по отношению к яйцеклетке структурами количественно всегда превосходят те, что имеют структуры, идентичные яйцеклетке. Это — ключевой факт. Все яйцеклетки могут развиться в мужские или женские — пол ребенка определяется отцовской гаметой, мать в этом не участвует.

Приведенная выше картина очень приблизительна. По необходимости пришлось сократить, преувеличить, опустить детали, воспользоваться переупрощенными аналогиями. Так, например, термины «доминантный» и «рецессивный» весьма относительны, а характеристики организма крайне редко управляются единственным геном. Кроме того, мутации — случайные изменения в самих генах — встречаются чаще, чем явствует из этого описания. Однако в общих чертах картина достаточно верна.

Но как использовать все эти факты, чтобы произвести на свет именно таких мужчину и женщину, каких хотелось бы? На первый взгляд, ответ кажется простым и очевидным. Взрослый мужчина производит сотни миллиардов гамет. Яйцеклеток производится не так много, но тоже вполне достаточно. Казалось бы, чего проще: надо лишь определить, какую комбинацию вы хотите получить, а затем дождаться, пока она образуется… Или, в крайнем случае, дождаться комбинации настолько близкой к идеалу, чтобы ее можно было признать удовлетворительной.

Но нужную комбинацию необходимо еще распознать — а это возможно лишь после исследования структуры генов в хромосоме.

Ну так что же? Гаметы мы можем сохранять живыми вне тела, а гены, хоть они и бесконечно малы, все же достигают достаточных размеров, чтобы рассматривать их при помощи современных ультрамикроскопов. Пошли дальше. Смотрим: та ли это гамета, которая нам нужна, или всего лишь один из ее младших братцев? Если последний — отбросим его и продолжим поиск.

Но подождите минутку! Гены столь малы, что сам процесс исследования нарушает их структуру. Излучения, с помощью которых детально исследуют гамету — а ведь о ее хромосомах надо получить исчерпывающее представление! — породят целый шквал мутаций. Того, что вы изучали, более уже не существует. Вы изменили его — а возможно, и убили.

Значит, приходится вернуться к наиболее тонкому и вместе с тем самому мощному инструменту исследователя — к выводам. Вы помните, что единственная клетка производит в мужских гонадах две группы гамет, хромосомные структуры которых дополняют друг друга. Женские производители крупнее, мужские — подвижнее. По этому признаку их можно разделить.

Если в небольшой группе мужских гамет исследовано достаточное количество, чтобы определить, что все они восходят к одной родительской клетке, мы можем детально исследовать ту группу, которая производит ненужный нам пол потомка. По хромосомно-генной структуре этой группы можно достаточно обоснованно судить о структуре дополняющей группы, освобождая ее тем самым от опасностей исследования.

С женскими гаметами проблема аналогична. Яйцеклетка может оставаться в своей природной среде, в теле женщины. Исследуются лишь «полярные тела». Сами по себе они никчемны и нежизнеспособны, но их структуры идентичны или дополнительны по отношению к сестринской клетке, причем дополнительные многочисленнее идентичных. Таким образом, структура яйцеклетки может быть точно определена.

Теперь половина карт лежит лицом вверх. Мы уже знаем, какие карты лежат к нам рубашкой, и можем начинать делать ставки — или дожидаться следующей сдачи.

Писатели-романтики первых дней генетической эры мечтали о многих фантастических возможностях создания живого существа — о «рожденных в колбе» и чудовищах, сформированных направленными мутациями, о детях, рожденных без участия отца или собранных по кусочкам от сотни разных родителей. Все эти ужасы действительно возможны — что доказали генетики Великого Хана — но мы, граждане этой республики, отвергли подобное вмешательство в поток нашей жизни. Дети, рожденные при помощи генетического отбора по усовершенствованной методике Ортеги-Мартина, происходят от нормальной зародышевой плазмы, рождаются нормальными женщинами и появляются на свет обычным путем.

Лишь в одном они отличаются от своих предшественников по биологическому виду — это самые лучшие дети, каких могли бы произвести на свет их родители!