Синдром Паганини и другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде - Кин Сэм
Дрозофилы отлично подошли для исследований Моргана. Они быстро размножались (каждые двенадцать дней – по одному поколению), были нетребовательны к пище и тесным манхэттенским помещениям. В лаборатории Моргана, так называемой мушиной комнате номер 613 в Шермерхорн-Холле, одном из корпусов Колумбийского университета, на тридцати пяти квадратных метрах стояло восемь столов. Но тысяча неприхотливых мушек могла спокойно ужиться в литровой бутылке из-под молока, так что на лабораторных полках скоро выстроились ряды бутылок, которые, по легенде, ассистенты Моргана «заимствовали» из студенческой столовой и соседних дворов.
Морган расположился в лаборатории за центральным столом. В ящиках стола сновали тараканы, лакомясь подгнившими фруктами; вся комната шуршала и жужжала на разные лады, а Морган терпеливо рассматривал под лупой бутылку за бутылкой в поисках де-фризовских мутантов. Когда в бутылке не оказывалось интересных образцов, Морган, бывало, давил мушек пальцем, иногда прямо на страницах лабораторных журналов. К несчастью для санитарного состояния комнаты, это происходило постоянно: дрозофилы плодились, а «спорты» все не появлялись.
Лаборатория Т. Х. Моргана в Колумбийском университете – тесная, заставленная бутылками «мушиная комната». Внутри каждой бутылки роятся сотни мушек, выведенных на гнилых бананах. Снимок предоставлен Американским философским обществом
Тем временем удача улыбнулась Моргану в другой сфере. В осеннем семестре 1909 года, единственный раз за время работы в Колумбийском университете, он читал лекции студентам младших курсов (вместо коллеги, взявшего творческий отпуск). Тогда-то, по замечанию современника, Морган и совершил свое «величайшее открытие», найдя себе двух блестящих сотрудников среди студентов. Первый из них, Альфред Стертевант, узнал о лекциях от старшего брата, который преподавал в том же университете латынь и греческий. К удивлению Моргана, второкурсник Стертевант самостоятельно написал работу о наследовании масти у лошадей. (Моргану, уроженцу штата Кентукки, это было очень близко: как и вся его родня, он знал толк в лошадях. К слову, во время гражданской войны его дядя организовал знаменитый рейд кавалеристов Юга, известный в истории как рейд Моргана.) С тех пор Стертевант был на особом счету у Моргана и, наконец, заполучил желанное место в лаборатории. Стертевант был начитан, любил разгадывать сложные английские кроссворды – словом, производил впечатление человека культурного (правда, однажды в ящиках его рабочего стола среди творческого лабораторного беспорядка обнаружилась мертвая мышь). Молодому ученому мешал в работе лишь один физический изъян – дальтонизм. В юности на семейной ферме в Алабаме Стертеванта оттого и приставили к лошадям, что при сборе урожая от него не было проку: он не мог рассмотреть красные ягоды земляники на зеленых кустах.
Другой студент, Кэлвин Бриджес, являл собой полную противоположность подслеповатому и чопорному Стертеванту. Бриджес был сиротой, и поначалу Морган просто из жалости взял его лаборантом. Но, промывая бутылки, молодой человек прислушивался к разговорам коллег и скоро научился невооруженным глазом замечать сквозь грязное стекло интересные экземпляры мушек. Тогда Морган перевел его на исследовательскую должность, и до конца своей жизни Бриджес, по сути, не менял работодателя. Это был чувственный красавец с пышной шевелюрой, практиковавший «свободную любовь» еще до появления этого термина. Впоследствии, в двадцатые годы, он ушел от жены и детей, сделал вазэктомию и стал варить самогон в своей холостяцкой берлоге на Манхэттене. Он продолжал волочиться за женщинами, приставая к каждой юбке, включая жен своих коллег. Многие дамы пали жертвами его наивного обаяния, однако даже после того, как «мушиная комната» стала легендой, ни один другой университет не взял бы его на должность выше ассистента, дабы не запятнать свою репутацию.
Молодой повеса Кэлвин Бриджес (слева) и одна из немногих дошедших до нас фотографий Т. Х. Моргана (справа). Морган настолько не любил фотографироваться, что однажды ассистенту, который захотел сделать снимок шефа, пришлось спрятать фотоаппарат в стол и спустить затвор дистанционно, дернув за шнурок. Снимки предоставлены Национальной медицинской библиотекой США
Должно быть, приобретение таких сотрудников, как Бриджес и Стертевант, ободрило Моргана, так как его эксперименты к тому времени зашли в тупик. Не находя среди дрозофил естественных мутантов, он стал подвергать мушек воздействию низких и высоких температур, впрыскивать в их гениталии (которые не так-то легко найти) кислоты, щелочи, соли и другие потенциальные мутагены. Результатов по-прежнему не было. В январе 1910 года почти отчаявшийся Морган наконец обнаружил мушку со странным пятном в форме трезубца на груди – не бог весть что, но уже что-то. В марте появились еще два мутанта: один с шершавыми «родинками» у оснований крыльев, похожими на волосатые подмышки, другой с желтым телом (в норме оно должно быть серым). В мае того же года был замечен особенно впечатляющий экземпляр: мушка с белыми (а не красными, как обычно) глазами.
В надежде на прорыв – наверняка начался мутационный период! – Морган тщательно изолировал белоглазую особь. Он откупорил бутылку, приставил к ее горлышку кверху ногами другую, пустую бутылку и посветил через нее фонариком, чтобы выманить мушку наверх. Естественно, вместе с белоглазой в верхнюю бутылку устремились сотни других мушек, так что Моргану пришлось быстро закупорить посуду, снова взять пустую бутылку и раз за разом повторять всю процедуру, понемногу уменьшая число насекомых. На его счастье, при этих манипуляциях мушка с белыми глазами не вырвалась наружу, и ее (вернее, его – это был самец) удалось отсадить от остальных. Морган скрестил белоглазого мутанта с красноглазыми самками, а затем разными способами стал скрещивать между собой их потомство. Результаты были неоднозначными, но один из них особенно взволновал Моргана: после скрещивания некоторых красноглазых потомков соотношение между красноглазыми и белоглазыми мушками в следующем поколении было 3:1.
За год до этого, в 1909 году, Морган присутствовал на лекции датского ботаника Вильгельма Йохансена в Колумбийском университете, посвященной менделевским отношениям. Йохансен воспользовался случаем для популяризации придуманного им недавно слова – ген (ученый так назвал предполагаемую единицу наследственности). Йохансен и другие открыто признавали ген удобным вымыслом, лингвистической заменой для, скажем, «чего-то». Но при этом они настаивали на том, что отсутствие биохимических сведений о генах не должно обесценивать практическую значимость концепции генов для дела изучения наследственности (подобно тому, как современные психологи могут изучать эйфорию или депрессию, не понимая досконально устройство мозга). Морган нашел лекцию слишком отвлеченной, однако результаты его экспериментов – 3:1 – быстро свели на нет его предвзятость по отношению к Менделю.
Это событие кардинально изменило взгляды Моргана – и это было только начало. Соотношение между красноглазыми и белоглазыми мушками убедило его, что теория генов – не чепуха. Однако где на самом деле располагаются гены? Возможно, в хромосомах, однако плодовые мушки имели сотни наследственных признаков и всего четыре хромосомы. Если исходить из того, что на одну хромосому приходится один признак, как считали многие ученые, хромосом не хватает. Морган не хотел быть втянутым в споры о так называемой теории хромосом, однако следующее открытие не оставило ему выбора. При внимательном рассмотрении своих белоглазых мух он обнаружил, что все без исключения мутанты были самцами. Ученые уже знали, что пол мух определяется одной хромосомой (как и млекопитающие, мухи женского пола имеют две X-хромосомы, а самцы – одну). Теперь с этой хромосомой связывался еще и ген белых глаз – так, что она отвечала уже за два признака. Вскоре у мух мужского пола проявились дополнительные признаки – короткие крылья, желтые тельца, – также свойственные исключительно самцам. Этот факт неопровержимо доказывал следующее: в одной хромосоме находилось множество генов [6]. То, что Морган доказал это практически против своей собственной воли, значения не имело; так или иначе, он начал продвигать теорию хромосом.
