Е.В. РАМЕНСКИЙ

Героическое время нашей биологии

Порой мы неоправданно и даже преступно равнодушны к славе Отечества, а если и признаем право на патриотизм, то лишь вспоминая воинские победы. Но ведь была и замечательная российская наука! Именно в «отсталой стране, стонавшей под гнетом кровавого царизма», и появилась целая плеяда гениальных биологов.

Навсегда запомнились слова Николая Владимировича Тимофеева-Ресовского, услышанные мною в 1974 г.: «Я немало пошатался по свету, но такой биологии, как у нас в начале века, нигде в мире не видел». Стержневая биологическая идея ХХ в. – о матричном синтезе полимерных наследственных молекул – родилась не в Англии или США в 1953 г., и ее авторами были не Дж.Уотсон с Ф.Криком. Это идея Н.К. Кольцова, высказанная им на четверть века раньше.

В 1864 г. вместе с переводом на русский язык «Происхождения видов» Ч.Дарвина появилась статья радикального критика Д.Писарева о дарвинизме. Иностранцев поражало, что в России учение Дарвина приняли «на ура».

Известными дарвинистами стали братья Ковалевские. Александр Онуфриевич Ковалевский (1840–1901) был первым великим эмбриологом российского происхождения. Он изучал эмбриогенез низших позвоночных и беспозвоночных. Обнаружив сходство в развитии эволюционно далеких видов, ученый подтвердил теорию Дарвина.

А.О. Ковалевский

Владимир Онуфриевич Ковалевский (1842–1883) был основателем эволюционной палеонтологии. Исследуя развитие конечностей млекопитающих, он стал первым палеонтологом, проследившим происхождение копытных. Дарвин видел в его работах блестящее развитие своей теории.

В.О. Ковалевский

Илья Ильич Мечников (1845–1916) в ранних эмбриологических трудах также указывал на параллели в развитии низших и высших животных. Изучая личинки морских звезд, он видел сходство в поведении свободных клеток их полостей с поведением лейкоцитов высших животных. Это привело ученого к теориии фагоцитоза, и он вместе с П.Эрлихом был признан создателем иммунологии.

И.И. Мечников

На исходе XIX в. было сделано три крупнейших открытия. В 1891 г. Сергей Виноградский обнаружил у бактерий способность строить органические вещества из неорганических, используя энергию окисления последних. Открытие хемосинтеза показало, что Солнце – не единственный первичный источник энергии для земных организмов. И научный мир уже второе столетие цитирует работы Виноградского!

В эти же годы больших успехов в изучении фотосинтеза у зеленых растений добился К.А. Тимирязев. А в 1892 г. другой ботаник, Д.И. Ивановский, нашел, что возбудитель мозаичной болезни табака проникает через фильтры, задерживающие бактерий. Так был открыт новый мир живых организмов – вирусы.

В 1898 г. С.Навашин обнаружил у лилейных вид полового процесса, свойственный лишь цветковым растениям – двойное оплодотворение. Он установил, что образование питательной ткани, происходящее после оплодотворения, опережает развитие зародыша, и семяпочки цветковых развиваются гораздо быстрее, чем у голосеменных. Эта, по сути цитогенетическая, работа опередила хромосомную теорию наследственности.

Мировое признание заслуг русской биологии ХIX в. было подкреплено только что учрежденными Нобелевскими премиями. В 1904 г. Нобелевским лауреатом стал И.П. Павлов, в 1908 г. – И.И. Мечников.

И.М. Сеченов

Ивана Михайловича Сеченова (1829–1905) называют отцом русской физиологии животных. Он стремился изучить человека в единстве «тела, души и природы». В работе «Рефлексы головного мозга» (1863) Сеченов рассматривал ощущение как комбинацию восприятия и мышечной активности. Он совершил революцию во взглядах на сложные формы нервной деятельности, дав сильный толчок развитию естествознания и материализма в России.

Преемником И.М. Сеченова стал Иван Петрович Павлов (1849–1936). Его исследования можно разделить на три части: физиология кровообращения (1874–1888), физиология пищеварения (1889–1897) и, наконец, психическая деятельность, которой он посвятил последние 35 лет жизни.

И.П. Павлов

Славу первого физиолога мира Павлову принесли исследования условных и безусловных рефлексов в работах по пищеварению. Позже они стали основой для теории поведения человека.

Отечественная биология была на удивление крепка. Она выдержала потрясения войн и ужасы революций. В этом была заслуга как дореволюционных меценатов, создавших условия для рождения научных школ, так и большевиков, «протащивших» через революцию научные учреждения, спасших от голодной смерти ученых и удержавших их от эмиграции. Крупнейшие естествоиспытатели ХХ в.: Павлов, Кольцов, Вавилов, Вернадский и другие ученые получили в 1920-е гг. государственную поддержку.

Были и тяжкие потери. Так, в 1919 г. в Воронеже скончался от болезней и голода ботаник и физиолог растений Михаил Семенович Цвет – автор метода хроматографии. Без хроматографии сейчас невозможно представить современную науку – помимо биологии, она используется в бесконечном множестве областей науки. С ее помощью М.С. Цвет разделил пигменты зеленого листа.

Значительное вляние оказали российские биологи и на становление генетики как науки. Показателен путь великого ученого Николая Константиновича Кольцова (1872–1940). Он создал блистательную школу экспериментальных биологов. Лучший в мире зоолог своего поколения, Кольцов шел в своих исследованиях от сравнительной анатомии позвоночных к экспериментальной цитологии и дальше – к генетике и молекулярной биологии. Он воспринимал биологию как целостную науку и видел ее развитие в ХХ в. только в союзе с физикой, химией и математикой.

Портрет Н.К. Кольцова работы В.И. Мухиной. Бронза, Третьяковская галерея. Фото Е.Раменского

В первые годы ХХ в. Кольцов открыл внутренний молекулярный скелет клеток и предсказал явление перекреста хромосом при их делении, ставшее основой генетического анализа. Он считал, что, применяя сильные физические и химические воздействия, можно изменять организмы, моделируя идущую в природе эволюцию живого, и начал опыты в этом направлении еще в 1918 г.

Кольцов и его блистательные ученики и последователи открыли радиационный (Д.Ромашов, Н.Тимофеев-Ресовский, Г.Меллер) и химический мутагенез (В.Сахаров, И.Рапопорт), создали генетику популяций (С.Четвериков, Н.Тимофеев-Ресовский, Д.Ромашов, Ф.Добржанский), обнаружили сложную структуру гена (А.Серебровский, Н.Дубинин), добились успехов в регуляции пола (Б.Астауров, В.Струнников), начали изучение генетики человека (С.Левит, В.Эфроимсон), выявили природу «наследственных молекул» (Н.Тимофеев-Ресовский, М.Дельбрюк, К.Циммер, Дж.Уотсон), сделали первый шаг к клонированию организмов – научились пересаживать клеточные ядра (Г.Лопашов).

Матричная гипотеза, искусственный мутагенез и генетика популяций – это главный вклад в науку Кольцова и его учеников. Он представляет собой второй, после дарвиновского отбора, общий, фундаментальный естественно-исторический принцип. На нем основывается дарвинизм ХХ в. – синтетическая теория эволюции.

Помимо московской, существовала сильная петроградская школа генетиков. Первая в стране кафедра генетики была создана в 1918 г. в Петроградском университете Юрием Александровичем Филипченко (1882–1930). Вместе с Кольцовым они основали Русское евгеническое общество, преследовавшее гуманные цели – помочь в создании здорового и справедливого строя. В наши дни наследницами евгеники стали генетика человека и социобиология.

С именем ученика Фаминцына, микробиолога Георгия Адамовича Надсона (1867–1939), связаны первые исследования генетики микроорганизмов. Они совпадали по времени с открытиями, сделанными Кольцовской школой в Москве на животных. В середине 1920-х гг. под действием облучения были получены микроскопические грибы с измененными морфологическими и биохимическими свойствами. Генетики грибов еще не существовало, Надсон был первым и поэтому осторожно называл измененные штаммы «сальтантами», а не мутантами.

Позже в его лаборатории наблюдали и мутагенное действие цианистых солей на дрожжи (М.Н. Мейсель, 1932). Ученик Надсона, А.С. Кривиский, является автором первого в мире исследования по генетике бактерий (1938). Он показал существование генов у прокариотических организмов. Имя Надсона увековечено в названном в его честь роде дрожжей – Nadsonia.

В 1920-е гг. ленинградский цитогенетик Георгий Дмитриевич Карпеченко (1899–1942) впервые получил межродовой плодовитый гибрид (капусты и редьки).

Имя Николая Ивановича Вавилова (1887–1943) на Западе ставят вровень с именами Дарвина и Менделя. Фантастически работоспособный и обаятельный человек, путешественник, собиратель флоры, он повсюду наблюдал изменчивость растений. В 1920 г. Вавилов опубликовал классическую работу «Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости». Из нее следовало, что родственные виды изменяются сходным образом.

Н.И. Вавилов

Развивая эти представления, Николай Иванович в 1926 г. пришел к теории центров происхождения культурных растений. Отправляясь в самые отдаленные уголки мира, он сумел собрать огромную коллекцию растений. Отныне, опираясь на работы Вавилова, селекционер знал, что и где ему надо искать.

Скорость развития отечественной генетики поражает. Перед Первой мировой войной на Международном генетическом конгрессе Россию представлял один(!) генетик, к тому же финн, Г.Федерлей. В 1927 г. на очередном конгрессе делегация наших генетиков превосходила по численности делегации главных центров этой науки – США и Великобритании. В 1925 г. по просьбе германской стороны Кольцов командировал Тимофеева-Ресовского «учить немцев генетике».

Наукой, возникшей на русской земле, стало почвоведение. Его основатель, Василий Васильевич Докучаев (1843–1903), развивал общенаучный взгляд на происхождение почвы. Он мыслил ее геобиологической формацией, сложившейся под действием растений и животных в ходе эволюции. Запад сумел усвоить лишь русскую типологию почв (например, podzol) и композицию почвенных карт.

В.В. Докучаев

Понятие «биосфера» было введено учеником Докучаева Владимиром Ивановичем Вернадским (1863–1945). Геолог, философ и историк науки, он открыл новое направление в естествознании, первым увидев неизбежность взаимосвязанного изучения эволюции биосферы и общества с подчинением их единой цели – сохранению и развитию человечества. Вернадскому принадлежит и гипотеза о вечности жизни во Вселенной.

Основатель гелиобиологии – Александр Леонидович Чижевский (1897–1964), георгиевский кавалер, земляк и друг Циолковского. Он обнаружил зависимость состояния организмов и исторических явлений от активности Солнца. Выдвигая Чижевского в 1939 г. кандидатом на Нобелевскую премию, крупные зарубежные ученые видели в нем «одного из гениальных натуралистов всех времен и народов».

Корни российской экологии уходят в 1869 г., когда Мечников использовал этот термин вслед за Э.Геккелем. К началу 1930-х гг. СССР уже находился на переднем крае теории и практики природоохранного дела. Несмотря на репрессии, широкое движение за охрану природы выжило и сыграло свою роль в общегражданских движениях 1980-х гг.

Как ярко на примере биологии проявилось отношение властей к науке! В 1920-е гг. руководство небогатого государства оказало поддержку многим начинаниям Кольцова. Для Павлова был построен «физиологический городок» в Колтушах. Учредили и Сельскохозяйственную академию, и огромный Институт растениеводства. В стране возникла сеть опытных животноводческих и сортоиспытательных станций. Создавались новые заповедники. Кольцов, Вавилов, Павлов и другие ученые успешно продвигали идеи современной биологии в медицину и сельское хозяйство. Была прорвана послереволюцонная блокада Советской России. Поддерживались необходимые международные связи советских биологов с зарубежными коллегами.

Обложка международного генетического журнала Heredity 1950-х гг. Имя Н.И. Вавилова в виньетке в ряду великих биологов. Российские генетики-эмигранты Феодосий (Theodosius) Добржанский (Добжанский) и Борис Эфрусси в составе редакции. Копия Е.Раменского

Совсем не случайно 1920-е гг. стали золотым временем нашей биологии.

Рубеж 1920- и 1930-х гг. ознаменовался «великим переломом». Все большую силу стала набирать, по определению В.И. Вернадского, самоуверенно-невежественная «тоталитократия» большевистских вождей сталинского созыва. Девиз: «Пусть расцветают все цветы, пусть соперничают сто школ» сменился новым: «Дурную траву с поля – вон!»

Ученым стали предъявлять бредовые обвинения в «меньшевиствующем идеализме», а затем и в пособничестве фашизму, в шпионаже. В ход шли гнусные карикатуры, клевета, вся мощь карательного аппарата. Многие ученые были уничтожены, еще больше было арестовано. Лишение работы и высылка были самыми мягкими мерами. Опустился «железный занавес» – были прерваны связи с мировой наукой. Советские власти отказывались от сотрудничества с Нобелевским комитетом.

Уничтожались книги, линии подопытных животных. В Большой биологической аудитории МГУ на встрече со студентами я слышал из уст «народного академика» Т.Д. Лысенко, что появление яиц кукушки в гнезде пеночки вызвано «диалектическим скачком», в итоге которого крошка-пеночка время от времени порождает кукушат.

Впрочем, еще в 1931 г., когда о Лысенко и речи не было, авторами «вредительских теорий», «кабинетными учеными» были названы Л.Берг, Н.Вавилов, М.Завадовский, Н.Кольцов, И.Павлов, Ю.Филипченко и др. – цвет нашей биологии, главы научных школ, тесно связанных с практикой!

После «полной и окончательной» победы лысенковщины на сессии ВАСХНИЛ в 1948 г. разгрому подверглась вся советская общая биология, селекция, животноводство. Медицинская генетика была уничтожена еще в 1930-х гг. Велась война против заповедников. Осуществлялись проекты «покорения природы», поворота рек: «Течет вода Кубань-реки, куда велят большевики». Мужества требовал даже обычный профессионализм. Самыми стойкими и смелыми борцами за научную биологию оказались представители мощной Кольцовской школы.

Умер Сталин, спустя годы Лысенко потерял власть. Отшумели «исторические сессии», стали забываться герои и злодеи. Власть строила новые институты, целые научные города… Но многое было уже безвозвратно утеряно. Зачастую место ярких, «неудобных» ученых занимала послушная и бесплодная научная номенклатура.

В октябре 1990 г. группа многое претерпевших, но не сдавшихся очень немолодых людей, последних уцелевших ученых золотого века нашей биологии, получала награды в Кремле. Н.Н. Воронцов, министр охраны природы, смог добиться признания их заслуг перед страной. Это поколение уже не училось и не работало за рубежом, не получало международных наград, как их учителя, – «железный занавес» отрезал нас от мировой науки. Но в стране вызрели свои мощные научные школы, дававшие ученикам широкий кругозор, прививавшие высокую нравственность и просвещенный патриотизм.

Мы плохо осознаем цену сокровищ, оставленных нам великими российскими биологами, хотя иногда и называется их прямая рыночная стоимость. Так, по оценкам Всемирного банка, коллекции генофонда Института растениеводства, основанного Н.Вавиловым, стоят около 8 млрд долларов.

Работающий в Чикаго профессор-эмигрант из России с грустью пишет мне, что он понял многие преимущества пройденной им отечественной биологической школы. А тысячи наших биологов, охотно принимаемых за рубежом, сознают ли они, кому обязаны своей «конвертируемостью», понимают ли, что стоят на плечах великих?

Был в сталинские времена анекдот о России – родине слонов. Его сочинили наши интеллигенты в противовес сталинской кампании по борьбе с низкопоклонничеством перед Западом. Не знаю, как со слонами, но Зубры и Мамонты в наших краях водились. А сколько славных имен в рамках этой статьи не удалось даже упомянуть!