Отечественная генетика в 20-30-х гг

Началось стремительное организационное развитие науки. Советские ученые внесли важный вклад в разработку хромосомной теории наследственности, включившись в мировой поток наиболее важных генетических исследований. Вклад советских биологов в развитие генетики был столь существенен, что биология занимала самые передовые позиции в науке молодого советского государства.

В СССР издавали переводы трудов иностранных генетиков. В 1921 г. Н. И. Вавилов присутствовал на съезде генетиков в США, несколько дней он провел в лаборатории Моргана в Нью-Йорке. На обратном пути он побывал в Англии в гостях у Бэтсона и Пеннета, в Голландии у де Фриза и в Германии, где встречался с Корренсом и Бауром. Вавилов всюду договорился о том, чтобы в Россию присылали оттиски статей и научные журналы, которых давно не имели наши ученые. В 1922 г. отечественная наука получила все новинки генетической литературы.

Ряд генетиков участвовали в международных программах научного обмена. Американский генетик Г. Мёллер работал в СССР (1934;1937), советские генетики работали за границей. Н.В. Тимофеев-Ресовский — в Германии (с1925 г.), Ф. Г. Добржанский — в США (с 1927 г.).

К числу наиболее крупных достижений этого периода следует отнести работы Н. И. Вавилова, прежде всего открытие им закона гомологических рядов в наследственной изменчивости, который не только сыграл огромную роль в изучении эволюции и систематики культурных растений, но и открыл новые пути для селекции возделываемых культур. Н. И. Вавилов разработал также теорию происхождения культурных растений и собрал уникальную коллекцию растений, создав основу для дальнейшей селекционной работы. Надо подчеркнуть, что многочисленные экспедиции Н. И. Вавилова для сбора коллекций вовсе не были чисто ботаническим мероприятием. Это была работа, без которой не могли дальше развиваться полноценно ни фундаментальная биология, ни прикладная ботаника и селекция.

Вслед за Н. И. Вавиловым надо упомянуть С. С. Четверикова. Его трудами было положено начало современной эволюционной и популяционной генетики. В 1925 г. он делает первый доклад по генетике популяций. Предложенные им идеи позволили тесно связать генетику и теорию эволюции. В свете этих идей в СССР были начаты работы по изучению мутаций в природных популяциях дрозофил. Работы по эволюционной генетике прославили советскую генетическую науку. В 1931;1932 гг. важный вклад в это направление внесли Д. Д. Ромашов и Н. П. Дубинин, которые изучили вопрос о том, как влияют на гены в популяции при изменении ее численности случайные процессы. Н. И. Вавилов создает теорию происхождения культурных растений.

Принципиальны и достижения ученых в области физико-химической биологии. Н. К. Кольцов выдвигает идею матричного копирования вещества наследственности. В это время советские ученые занимают ведущее положение и в изучении мутагенов В 1925 г. Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов показали возможность искусственного получения мутаций (что в дальнейшем было блестяще подтверждено американским генетиком Г. Меллером, получившим за свои работы Нобелевскую премию). Значительный вклад в изучение мутационных процессов внесли С. С. Четвериков, Н.В. Тимофеев-Ресовский и другие.

Г. А. Левитский в начале 30-х годов изучает хромосомы множества видов растений. Он показывает, что при облучении клеток рентгеновскими лучами от хромосом могут отламываться кусочки, которые теряются при дальнейших делениях клеток или «прилипают» к другим хромосомам.

Г. Д. Карпеченко — молодой талантливый ученик Н. И. Вавилова — начал успешные исследования по отдаленной гибридизации и получению полиплоидных форм растений. Получение им межродового полиплоидного капустно-редечного гибрида было открытием выдающегося теоретического и практического значения.

Важные исследования по цитогенетике партеногенеза (Н.К. Кольцов) и радиационному мутагенезу (Б.Л. Астауров) получили в дальнейшем развитие в работах по искусственному партеногенезу, в частности по регулированию пола у тутового шелкопряда, что обеспечивало резкое повышение производства шелка.

Еще одна далеко опережающая науку гипотеза была высказана в 1928 г. Н. К. Кольцовым. Он предсказал матричный механизм репродуцирования генов и биосинтеза белков. Лишь в 1953 г. эта идея получила окончательное подтверждение в работах Д. Уотсона и Ф. Крика, создавших знаменитую «двойную спираль» — модель молекулы ДНК и разработавших принципы процессов репликации.

Ряд фундаментальных понятий современной генетики («кариотип», «генофонд», «микро-» и «макроэволюция») были введены советскими учеными. Описанные Н. П. Дубининым «генетико-автоматические процессы» впоследствии вошли в науку под названием «дрейф генов», предложенным С. Райтом.

Уже в те годы наметилось одно важное отличие советской генетики от генетики мировой. Новая наука генетика находилась тогда в фазе становления, и от нее трудно было ожидать быстрых практических результатов. Но советская генетика оказалась значительно продвинутой вперед именно в получении практических результатов. Это было связано как с традициями русской биологии — связь с общим прогрессом ботаники, зоологии, эволюционная направленность теоретического осмысления результатов, так и с новыми веяниями — ориентированностью на практику, глубокой заинтересованностью в укреплении научной базы сельского хозяйства. Важнейшее практическое значение имели работы по частной генетике растений и животных Н. И. Вавилова, Ю. С. Филипченко, А. С. Серебровского, Г. Д. Карпеченко, по цитогенетике Г. А. Левитского и др. Все это открывало путь к созданию десятков новых сортов сельскохозяйственных культур. И все это было подхвачено и развито за рубежом, стало основой так называемой зеленой революции, которая не только решила для многих стран продовольственную проблему, но и превратила их из импортеров продовольствия в крупных экспортеров.

В 1929 г. было принято решение о создании в биологических вузах СССР кафедр генетики и разработке курсов генетики. Возникают сильные научные коллективы. В 1932 г. был создан Медико-генетический институт для изучения наследственных болезней человека. В том же году вышла книга С. Н. Давиденкова о наследственных болезнях нервной системы. Советские генетики, изучающие наследственность человека, в это время занимали ведущее положение в мире. В 1933 г. был создан Институт генетики Академии наук СССР. (В этом институте в 1933;1937 гг. работал сотрудник Моргана Меллер).

Ближе других советские ученые подошли к получению практических достижений в генетике человека и медицинской генетике (работы Ю. А. Филипченко, Н. К. Кольцова, С. Г. Левита, С. Н. Давиденкова и других). Работы С. Н. Давиденкова нашли практическое воплощение в генетике нервных болезней, генетических основах психиатрии, феногенетике болезней. Комплексная программа исследований по проблеме человека с активным участием генетики развивалась в 20-х гг. в Академии наук, где объединились силы генетиков (Ю.А. Филипченко), психиатров (В.М. Бехтерев), этнографов, историков и других специалистов.

Очень важно отметить, что внимание многих биологов, врачей, психологов и педагогов в конце 20-х — начале 30-х гг. было направлено также на комплексное психобиологическое исследование детей и использование полученных данных в организации дошкольного и школьного образования и воспитания. В основу этих работ была положена генетическая в своей основе идея об индивидуальности наследуемых задатков. Главным центром этих исследований был Медико-генетический институт, возглавляемый С. Г. Левитом. Равного этому институту не было среди центров мировой генетики. Другим центром, использовавшим идеи генетики для решения практических задач педагогики, был Ленинградский пединститут. Третьим центром был Ленинградский государственный институт усовершенствования врачей, где с 1932 г. разворачивались работы С. Н. Давиденкова, имевшие практическую направленность.

Однако наиболее важными были стратегические позиции советских генетиков, которые обеспечивали прогресс в области фундаментальной науки. В мировой биологии именно эти направления исследований, наравне с биохимией, привели к появлению новых фундаментальных обобщений и практических достижений невиданной ранее эффективности. Современная биотехнология, генетическая инженерия, иммунология, прогресс медицины — все это закладывалось исследованиями тех лет. Работы С. С. Четверикова, Н. П. Дубинина, Д. Д. Ромашова и других составили основу синтетической теории эволюции и привели к ряду важных обобщений в современной биологии (теория нейтральной эволюции, теория молекулярных часов и т. д.). Не меньшее значение имели начавшиеся в нашей стране разработки представлений о природе гена, его действии, о механизмах модификационной изменчивости, теории экспериментального мутагенеза. Генетические методы борьбы с вредными насекомыми, разрабатывавшиеся А. С. Серебряковым, представляли собой зачатки экологически чистого сельского хозяйства.