Нам осталось только рассмотреть менделевские соотношения. Они стали очевидными для Менделя, поскольку при гибридном скрещивании сортов гороха он получил растения, в которых некоторые пары генов соответствовали легко распознаваемым аллелям. Например, он скрестил сорта гороха с красными и с белыми цветами. Исключительно важно то, что, если у некоторых растений парные аллели, ответственные за цвет, действовали совместно, давая цветы переходных оттенков, отвечающие за цвет гены гороха действовали по принципу абсолютной победы: доминантные аллели всегда проявляют себя, полностью подавляя рецессивные. Для гороха красный цвет является доминантным по отношению к белому цвету. В результате все растения у него получились с красными цветками — в первом поколении у всех гибридов проявляется доминантный признак. Затем Мендель скрестил пары гибридов первого поколения. Из этого он получил первое соотношение: в среднем из каждых четырех полученных растений три имели красные цветы, а одно — белые. При скрещивании таких образцов (второе поколение) получалось соотношение не 3:1, а 1:2:1. Это объясняется тем, что если скрещенные растения с белыми цветами всегда давали в потомстве только белые цветы, то растения с красными цветами при скрещивании в любом случае давали одно растение с белыми цветами. Поэтому он знал, что его первоначальное соотношение 3:1 содержало одно растение с аллелями, соответствующими красной окраске цветов, два гибрида и одно растение с аллелями, соответствующими белой окраске цветов.

То, что Мендель сумел почерпнуть из этого факта, будет рассмотрено в конце настоящей главы, а пока лишь скажем, почему соотношение 1:2:1 столь важно. В биологических формулах обычно обозначают доминантные аллели прописной курсивной буквой, а рецессивные аллели — курсивными латинскими маленькими буквами. Итак, обозначим красный, доминантный цвет буквой С, а рецессивный белый цвет — буквой с, тогда генная пара, отвечающая за цвет в двух гибридных родителях, обозначается как Сс. Такой подход позволяет нам построить так называемую решетку Пеннета, предложенную математиком из Кембриджа Реджинальдом Паннетом сразу после «повторного открытия» работы Менделя. Решетка Паннета состоит из четырех клеток: одна родительская генная пара сверху справа, а вторая — внизу слева. Это построение не только дает все возможные комбинации, но также и вероятность их появления.

Итак, в четырех клетках оказываются одна пара СС, две пары Сс и одна сс. Поскольку репродукция предполагает множество случайных событий, то соотношение СС+ 2Сс + сс встречается не каждый раз в наборе из четырех представителей нового поколения. Однако, если учесть количество растений, с которым экспериментировал Мендель, то он, очень наблюдательный исследователь, не мог не заметить такой закономерности, особенно когда речь идет о съедобном горохе. Но самое трудное состояло в том, чтобы от полученного соотношения признаков прийти к пониманию того, что в соматических клетках единицы наследственности (гены) в обычном состоянии существуют в парах, то есть родительские растения передают следующему поколению наборы генных пар, а не один набор генов, и что такая структура стандартна и характерна не только для гибридов.

Вот, собственно, и все, что нужно читателю для понимания этой главы. Таковы основы генетики Менделя. Теперь наша задача — показать, что из всего этого оказалось бы для него полной неожиданностью, если бы случилось чудо и он вдруг оказался бы сегодня среди нас.

Досконально исследовав этот вопрос, британский историк Роберт Олби спросил себя, а был ли Мендель менделистом? Другими словами, Олби полагает, что многое из того, что приписывается Менделю в современных учебниках по биологии, могло бы этого основоположника генетики весьма удивить.

Для проверки выводов Олби для начала разберемся, почему в конце 50-х годов XIX века Мендель стал исследовать растения гороха. Если мы это поймем, то поймем и то, что он меньше всего надеялся открыть законы наследственности. На самом деле Мендель посвятил большую часть своей жизни в науке теориям, которые сегодня считаются абсолютно тупиковыми.

Начнем с названия самой знаменитой статьи Менделя — «Эксперименты по гибридизации растений». Отметим, что в названии нет упоминания о законах передачи наследственных свойств или о механизме наследственности, как нет упоминания и о горохе, с которым он экспериментировал. Слово «гибридизация» часто встречается в трудах Менделя, тогда как слово «наследственность» мы вряд ли найдем, и это говорит о многом. Прочитав внимательно введение в статью, мы узнаем, что думал сам Мендель о своей работе. Тут он ничего не скрывал и открыто говорил, что представляет результаты «подробного эксперимента», целью которого было обнаружение «общеприменимого закона, управляющего образованием и развитием гибридов». В конце работы он еще раз повторяет эту мысль. И ни слова о том, что он открыл статистические законы передачи наследственности. Вместо этого он заявляет, что ему удалось пролить свет на теорию некоего ботаника по фамилии Гёртнер, и его, Менделя, результаты опровергают мнения тех натуралистов, которые оспаривали устойчивость растительных видов и верили в непрерывную эволюцию растительного мира. Для нас в этом есть только одна трудность — понять, что все это означает!

Краткий экскурс в ботанику XVIII и XIX веков позволяет прояснить смысл его высказывания. В 60-е годы XIX века Мендель активно занимается проблемой, ставшей ключевой для всего сообщества тогдашних ботаников. Впервые ее сформулировал знаменитый шведский натуралист Карл Линней, предложивший классификацию организмов, которой ученые пользуются до сих пор.

В середине XVIII века Линней уже сомневался в том, что все виды животных после акта Творения пребывают в неизменном состоянии, как на том настаивала религиозная ортодоксия. Его сомнения подкреплялись невероятным многообразием экзотических форм флоры и фауны, которую привозили в Европу путешественники. Количество и многообразие новых растений и животных вскоре спутало все существовавшие в Европе классификации. И, поскольку Линней задался целью навести тут некоторый порядок, он не мог не восхититься обилием живых форм в природе. Вскоре у него возникли мысли, которые до него никому не приходили в голову. Неужели Бог действительно создал живой мир Земли за короткий период Творения? А может, все существующее многообразие возникло из значительно меньшего количества первобытных форм?

Постепенно Линнеи стал приверженцем эволюционной теории. Однако эволюционный механизм, который он предложил, не был похож на дарвинизм. Линней не учел влияния внешней среды или проявления случайных вариаций. Его интерес сводился только к изучению ботанического явления скрещивания различных видов. Поскольку это явно приводило к возникновению новых форм растений, он начал утверждать, что после нескольких поколений гибриды могут постепенно превратиться в совершенно новые виды. В течение следующего столетия умами многих ученых владела идея так называемой межвидовой гибридизации. В разное время такие страны, как Голландия, Франция и Пруссия, даже устанавливали денежные премии за работы в этой области. Но исследователям не только не удалось подтвердить идеи Линнея, но даже стабилизировать гибридные формы. Раз за разом в новом поколении они либо возвращались к отцовским формам, либо, переставая плодоносить, вымирали.

Несмотря ни на что, разведение растений путем гибридизации навсегда осталось той областью науки, в которой надежда остается неизбывной. Почти в течение всего XIX века находились ботаники, верившие в возможность выведения устойчивых гибридов, которые станут новыми видами. К примеру, когда Мендель находился в Венском университете, ботаник по имени Франц Унгер убеждал его, что гибридизация может стать источником новых видов. Поскольку у нас нет оснований сомневаться в истинности религиозных чувств Менделя, то нет ничего удивительного в том, что он начал проводить соответствующие исследования. Дело в том, что вариативность, наблюдаемая в процессе гибридизации, объяснялась тогдашними учеными не действием слепых сил дарвиновской эволюции, а Божьим промыслом. В конце концов, что может лучше всего продемонстрировать величие Творца, чем наделение поначалу скромных растений способностью к практически бесконечному видоизменению?