Двойная спираль. Забытые герои сражения за ДНК

Большие данные

Мендель был рукоположен во священники в 1847 году, но перерождение Грегора на этом не завершилось. Он быстро понял, что вид больных наполнял его патологической «боязливостью»; это исключило для него какие-либо помогающие профессии и, тем самым, направило на должность учителя в местном реальном (техническом) училище. Он был любим учениками, но это не помешало ему провалить экзамен на должность учителя настолько убедительно, что Напп отправил его на пару лет в Венский университет, чтобы подтянуть знания. Там Мендель изучал физику, ботанику и премудрости комбинаторной математики; его преподаватели были ведущими экспертами в своих областях, в их числе был и Кристиан Доплер, незадолго до того продемонстрировавший названный его именем эффект недоверчивой публике при помощи быстрого поезда с прицепленным к нему открытым вагоном, в котором ехали трубачи.

Пребывание в Вене подвигло Менделя набросать пару коротких статей о садовых вредителях и вновь, с еще большим треском, провалить экзамен на должность учителя. Напп невозмутимо приветствовал его по возвращении в аббатство, а в реальном училище – где ученикам Менделя доверяли больше, чем экзаменаторам, – его назначили замещающим учителем (постоянным) классических языков, естественных наук и метеорологией. Поощряемый Наппом заняться собственными исследованиями, Мендель начал применять статистику к тенденциям в изменениях погоды и вскоре стал признанным авторитетом в метеорологии. Кроме того, он на уровне любителя занимался пчелами, мелиорацией почв и декоративными растениями – отсюда его великолепные гибридные фуксии, обратившие на него внимание Эрнста Бенари из Города цветов.

Прихотливый процесс выращивания растений очаровал Менделя. Потомство, скажем, красного и синего вариантов одного и того же вида не были смесью синего и красного – фиолетовыми; напротив, все они выглядели точно так же, как один их родителей, например синий. Тем не менее этот синий был более сложным, чем с виду такой же синий одного из родителей, потому что если синие представители второго поколения скрещивались друг с другом, то меньшая часть их потомства оказывалась красной, такой же, как их дед, который, по-видимому, не оставил этого признака следующему поколению. В какой-то момент в 1854 году Мендель решил, что фуксии слишком сложны, чтобы разобраться в происходящем, и вместо них обратил свое внимание на Pisum sativum, посевной горох. Это был удачный выбор. Если бы вместо этого он занялся бы

Hieracium (ястребинкой), с которой позже боролся, то термин «менделевский» никогда бы не вошел в научное употребление.

Так началась восьмилетняя программа экспериментов[67]

, в процессе которой было выращено свыше 20 000 гороховых стеблей и около 300 000 горошин. В какой-то момент растения переместились с участка в саду аббатства в просторную теплицу, которую Напп распорядился соорудить исключительно для Менделя. Сначала Мендель потратил целых два года на создание линий гороха, которые сохраняли чистоту семи легко узнаваемых особенностей (признаков). Каждый из этих признаков присутствовал в двух исключающий друг друга формах, словно стороны подброшенной монеты. Например, растение было высоким или низким; горошины были зелеными или желтыми; цветы были белыми или лиловыми. Эти различия были четко выраженными: высокие растения были ростом с человека, а высота коротких не достигала и двух футов.

Мендель скрестил эти чистые линии, используя тонкую кисточку для перенесения пыльцы с пыльников (мужских органов) цветков одного типа (например, высоких) на рыльце (женский орган) альтернативного типа (низких, в данном случае). Чтобы природа не вмешалась, вначале он провел малоинвазивную операцию цветков-получателей, вскрыв их и обрезав пыльники до того, как они созреют и произведут собственную пыльцу. После оплодотворения каждого цветка он обмотал его крошечным ситцевым мешочком, чтобы уберечь его от пчел и носящейся в воздухе пыльцы. В завершение он повторил эксперимент в противоположном направлении, опылив цветы высоких растений пыльцой, собранной с низких растений.

Через пару лет Мендель знал, что он открыл нечто необыкновенное. Несмотря на то что семь характеристик были совершенно разными, все эксперименты указывали на четкую закономерность. Каждый гибрид выглядел как один из родителей: все потомство скрещивания высокого × низкого оказалось высоким, а скрещивание растений с желтыми × зелеными горошинами привело к появлению потомства исключительно с желтыми горошинами. Но если растениям из этого первого гибридного поколения давали оплодотвориться самостоятельно, признак «непроявившегося» родителя – низкие стебли или зеленые горошины – вновь появлялся у части потомства.