Любопытство, трансформирующееся с возрастом в одно из самых прекрасных и плодотворных свойств у человека — любознательность, заставляло взрослых людей часами просиживать у микроскопа, терпеливо наблюдая, пользуясь словами Л. Н. Толстого, «те самые штучки, а в них что-то еще». И будем справедливы: годы и труд многих поколений исследователей понадобились для того, чтобы все они обрели названия, а их функция в жизнедеятельности клетки стала бы понятной. Вспомним-ка стандартную фразу: «Клетка состоит из ядра и цитоплазмы», хорошо известную нам по школьным урокам.
Рождение ее связано с XIX веком. В последней четверти прошлого века интерес к изучению ядра сильно возрос. В. Флемминг обнаружил в нем темно окрашивающиеся структуры. Ученый дал им имя «хроматин» (от греч. «хрома» — окраска). Описание этого уникального открытия относится к 1879 году. А всего лишь два года спустя другой ученый, Е. Захария, выявил, что хроматин ядра реагирует с кислотами и щелочами точно так же, как нуклеин, выделенный несколько ранее Ф. Мишером, тем самым Мишером, который открыл ДНК (о чем мы чуть позже поговорим подробнее). Отсюда Е. Захария делает вывод о том, что нуклеин и хроматин — одно и то же.
Вот как все переплетается в истории открытий!
На основе изучения хроматина в 80-х годах прошлого столетия сформировалось понятие о хромосомах. А о связи между ядром и наследственностью было известно уже к этому времени. Несколько ученых (среди которых наиболее ярким был О. Гертвиг) наблюдали проникновение спермия в яйцо и слияние их ядер. Нужно сказать, что хромосомы не спешили открывать исследователям своих тайн, постоянно загадывая им загадки.
В этот период (конец XIX века) интенсивно обсуждается и исследуется вопрос о клеточных механизмах передачи признаков из поколения в поколение. Здесь в первую очередь уместно упомянуть немецкого ученого Августа Вейсмана — профессора-зоолога Фрейбургского университета. Он эти механизмы изложил в своей книге «Зародышевая плазма. Теория наследственности». В труде ученый суммировал практически все аргументы в пользу того, что наследственное вещество локализуется в ядре, в его «хроматиновых гранулах». В этой теории были и логика, и доказательства (правда, немного), и противоречия. В своем первоначальном виде теория А. Вейсмана о зародышевой плазме была несовместима с менделевскими принципами расщепления признаков в потомстве.
Не будем останавливаться на недостатках. Даже с высоконаучных современных представлений о наследственности нельзя не признать таланта А. Вейсмана, предсказавшего принципиальные различия между половыми (зародышевыми) клетками и соматическими.
Наш дальнейший разговор о генетике невозможен, и вы сами убедитесь в этом, без термина «соматический». «Сома» в переводе с латинского означает «тело». Так что все клетки, из которых, как из кирпичей, построено наше тело, — соматические. Все они клетки-труженики, ибо всю жизнь возводят здание организма, время от времени обновляя его, заменяя старые, отжившие свое, на только что возникшие в итоге очередного деления.
Половые клетки выполняют только одну функцию — дать начало новому организму с набором наследственной информации от обоих родителей. И так от поколения к поколению до бесконечности.
Разница, как видите, между соматическими и половыми клетками принципиальная. Ее-то и выразил А. Вейсман. Его теория «непрерывности зародышевой плазмы» окончательно показала несостоятельность гипотезы пангенезиса Ч. Дарвина (как видите, и гении могут заблуждаться), согласно которой признаки и свойства родителей передаются потомству посредством мельчайших частиц (геммул), поступающих в половые клетки из всех других клеток организма.
Однако было бы ошибочно думать, что хромосомная теория наследственности получила в трудах А. Вейсмана свой завершенный вид. Еще многим и многим ученым предстоит поплутать в лабиринтах познания материальных основ наследственности. Безусловной его заслугой является то, что он отверг все попытки объяснения спонтанного возникновения наследственного вещества. Зародышевая плазма (или «идиоплазма», как ее называл сам А. Вейсман) явилась результатом долгого селективного эволюционного процесса.
