Липецкая коммуна. 1941 г. (г. Липецк)

Л Е К Ц И Я НОВЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ В УПРАВЛЕНИИ ПРИРОДОЙ РАСТЕНИЙ*) 1. Среди ученых шли и идут боль­ шие и жестокие споры о роли усло­ вий внешней среды в развитии рас­ тений. Одни ученые признают роль условий внешней среды в формиро­ вании природы ор ганизмов, др у гие же считают, что условия внешней среды , условия жизни не вызыва­ ют изменений природы ор ганизмов, а ес ли и вызывают , то не в лияют на качество этих изменений. Пер­ вые —дарвинисты -мичуринцы, вто­ рые — морганисты-менделисты. Известно, что живое когда-то по­ явилось из неживого. Условия и время появления первых живых существ нам неизвестны. Но самый факт происхождения первоначаль­ ного живого из неживого для марк­ систа является бесспорным. Извест­ но также, что любой живой орга­ низм (животный или растительный) строит самого себя только из нежи­ вого, из пищи (в широком смысле этого слова). Разные растительные и животные организмы отличаются друг от дру­ га. На любом клочке лужайки или леса можно встретить десятки раз­ ных растений Каждое из них обла­ дает особыми свойствами. На не­ большой огородной грядке могут расти, например, и перец и поми­ дор. У одного плоды сладкие, а у другого — горькие. Да и перец бывает разных сортов: одни сорта дают плоды сладкие, а другие — горькие Растения и их плоды различают­ ся по форме, окраске, величине и т. п. Два растения могут расти буквально рядом, на одной и той же почве, их окружает одна внеш­ няя среда, один воздух, один свет, но развиваются они по-разному, создают разные тела. Оба растения строят себя из веществ, которые есть в одвой и той же внешней среде, но результаты получаются разные. Получаются разные, легко различимые организмы. Почему это происходит? Все растениеводы на такой воп­ рос единодушно отвечают: у разных организмов (например, у перца и помидора) разная природа. Каждый организм строит себя из окружаю­ щей его пищи, но каждый строит себя на свой лад, по-своему, ибо у каждого ор(анизма своя природ а, согласно которой он и живет. Каж­ дый организм берет из окружаю­ щей внешней среды вещества, соот­ ветствующие его природе, а затем в каждом организме по-своему про­ исходит видоизменение и превраще­ ние избранных из внешней среды веществ и условий. Различное поведение организмов в одной и той же внешней среде обгоняется различием их природы или, как говорят в современной биологической науке, различием генотипов. Каждый человек вправе задать вопрос: а природа (генотип)строит­ ся или нет, изменяется или нет? У нас есть еще немало ученых, считающих природу организмов не­ изменной. Эти ученые полагают, что природа организма, генотип, —это состоящее из кусочков особое веще­ ство, наследственное вещество, прин­ ципиально отличное от обычного вещества, от тела организма. Веще­ ство наследственности якобы не под­ вержено никаким изменениям, ни­ каким превращениям в процессе жизни организма. Имеются и такие ученые, кото­ рые, допуская на словах изменчи­ вость генотипа, одновременно гово­ рят: каким путем изменяется гено­ тип, неизвестно, известно лишь, что не путем обмена веществ. Возьмем для примера пшеницу. Ученые, позицию которых мы сей­ час разбираем, говорят так: неза­ висимо от того, будет ли пшеница расти на холоде или в тепле, при­ рода растений от этого не изменяет­ ся, а если и изменяется, то каче­ ство этого изменения не зависит от холода или от тепла. Иначе говоря, с разбираемой точки зрения, на хо­ лоде в природе организма могут произойти такие же изменения, ка­ кие произошли бы и в тепле. Та­ ково утверждение генетиков-морга- нистов. Дарвинисты-мичуринцы доказыва­ ют обратное: изменения генотипа, т. е. природы живого тела, адэкват- ны (соответственны) изменению те­ ла (сомы) под воздействием условий внешней среды. Спор вокруг этого положения в настоящее время яв­ ляется центральным пунктом спора об изменчивости генотипа и о пу­ тях управления этой изменчивостью. II. Морганисты не понимают и не признают мичуринского положения *) Сокращенная стенограмма лек­ ции, прочитанной на всесоюзном совещании руководителей кафедр марксизма-ленинизма. о том, что изменения породы орга­ низма связаны с условиями жизни организма. А между тем это поло­ жение — органическая часть дар­ винизма в агробиологии. , Основа дарвинизма — естествен­ ный и искусственный отбор. При­ знание теории естественного отбора помогает правильно об‘яснить обра­ зование родов, видов, разновидно­ стей. Искусственный же отбор по­ зволяет чрзйтвеку создавать лучшие породы, лучшие сорта. К. А. Тимирязев, во многом раз­ вивший дарвинизм, не раз говорил и писал, что дарвиновский отбор нужно понимать как метафориче­ ское, иносказательное выражение. Дарвиновский отбор, писал К. А. Тимирязев, включает в себя три явления: изменчивость, наслед­ ственное1ь, выживаемость. Чтобы можно было что-то отби­ рать (при искусственном отборе)или чтобы в природе что-то отбиралось, нужна прежде всего изменчивость организмов. Изменчивость и созда­ ет материал для отбора. При этом сами изменения могут быть полез­ ными, вредными или безразличны­ ми для организма. Но, чтобы отбор неизменно вел к совершенство­ ванию организмов, необходима не только изменчивость организмов, но и сохранение, закрепление и на­ копление этих изменений в потом­ стве Это как раз и есть то, что называется наследственностью. Из­ менчивость создает разнообразие форм, наследственность же закреп­ ляет новые свойства организмов. А вся совокупность внешних условий, окружающих данный организм, и взаимодействие последнего с внеш­ ними условиями решает в природе судьбу организма: выживает ли он или не выживает, будет ли у него потомство или не будет. Практике и науке, желающим пользоваться дарвинизмом как ру ководством к действию, пассивное ожидание, надежда на один лишь отбор готовенького, случайно и не­ зависимо от человека появившегося, дает очень мало. Не случайно девизом Мичурина было: мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее—наша задача. Мы обязаны научиться изме­ нять и направлять природу ор­ ганизмов туда, куда нужно человеку. Нужно уметь наслед­ ственно закреплять вызванные из­ менения и из среды измененных организмов отбирать, оставлять на племя наиболее удачные, наиболее полно отвечающие нашим намере­ ниям и потребностям. Наследственность или природа ор­ ганизма—свойство извлекать из ус­ ловий внешней среды соответствую­ щие, присущие данному организму вещества, впитывать, ассимилиро­ вать. Свойство наследственности орга­ низмов—это способность брать из внешней среды только то, что со­ ответствует природе данного орга­ низма, и не брать того, что не со­ ответствует ей; не брать даже тог­ да, когда соответствующих данной породе условий нет. Свойство наследственности—кон­ сервативное свойство. Если нет ус­ ловий, требуемых природой орга­ низма, то организм не принимает, не ассимилирует условий, не соот­ ветствующих его наследственности, его генотипу. Нередко бывает так, что организм не имеет подходящих для его наследственности условий; не ассимилируя других условий, организм погибает. Если бы этого консерватизма в избрании условий у организма не было, не было бы в природе и того относительного порядка, который мы с вами на­ блюдаем на каждом шагу. Консерватизм наследственности позволяет производству иметь опре­ деленные сорта, а в природе обес­ печивает сохранность сложившейся приспособленности организмов к ус­ ловиям внешней среды. Но консерватизм наследственности имеет и отрицательные стороны. Устойчивое консервативное свойство наследственности заставляет людей угождать растению во всем, с по­ мощью агротехники приспособлять условия к растению. Это не всегда бывает возможным и не всегда удоб­ но. Возникает вопрос: а нельзя ли сломать консерватизм наследствен­ ности? Нельзя ли, например, за­ ставить озимые требовать для яро­ визации не холода, а тепла, какое весной бывает на наших полях. Многочисленные эксперименталь­ ные работы говорят о том, что, ру­ ководствуясь мичуринским учением это сделать можно. III. Что получится, если растению не дать тех условий, которые оно требует, а дать иные? Что при этом произойдет? Вы можете мне Академик Т. Д . Лысенко ответить: растение не возьмет не­ свойственные ему условия, не асси­ милирует их и в результате погиб­ нет. Это, однако, бывает не всегда. Если подходить к растению с по­ зиций мичуринского учения, если растительные организмы правиль­ но воспитывать, тогда можно не только повышать урожай, угождая природе организма, но и природу, наследственность перестраивать со­ ответственно тем условиям, которые имеются на грядке, в поле, в саду. Иными словами, путем умелого вос­ питания растений можно наслед­ ственность преднамеренно из­ менить в нужную нам сторону. В чем же заключается это уме­ лое воспитание растительных орга­ низмов? Оно заключается не толь­ ко в угождении природе растений, но и в противодействии ей в целях выработки у данных растений но­ вых потребностей. Озимость является одним из ус­ тойчивых наследственных свойств хлебных злаков. В производствен­ ных условиях мы путем агротех­ ники обязательно должны угождать озимому и давать ему холод. Ина­ че не будет урожая. Но что полу­ чится, если мы озимую пшеницу «новокрымку 0204» обидим: не да­ дим ей условий, необходимых для яровизации? Она не даст урожая. Изучение биологии озимых пшениц показало, что разные сорта требу­ ют холода для яровизации в тече­ ние разных сроков. Для полного прохождения процессов яровизации сорту «новокрымка 0204» необхо­ димо, чтобы в течение 35 дней температура была примерно равна 0 градусов по Цельсию. Если тем­ пература будет равна 3—5 граду­ сам тепла, яровизация будет длить ся примерно 40 дней. При темпера­ туре же в 15—20 градусов про­ цесс яровизации вообще не произой­ дет или он займет значительно более длительный промежуток времени. А что будет, если мы увлажнен­ ным семенам -той же озимой "пше­ ницы «новокрымки 0204» будем да­ вать холод лишь в течение 25—30 дней? Яровизация пройдет нормаль­ но. Допустим, после 30 дней мы прекратили подачу холода, и орга­ низмам, следовательно, нехватило 5 дней для того, чтобы нормально закончить процесс яровизации. Из многих опытов мы знаем, что если нормальный срок яровизации ис­ кусственно укорочен даже на 1—2 дня, то другие, следующие за яро­ визацией процессы не наступят. На каждой стадии, в том числе и на стадии яровизации, в растительном организме происходит качественный перелом, меняются его потребности в условиях внешней среды. А для того, чтобы этот перелом произошел, необходимы относительно определен­ ные внешние условия. После того как организм их получит, ассимили­ рует, в нем происходит качествен­ ный перелом; организм переходит в новую стадию, изменяет свои требо­ вания к внешней среде. Например, у озимых после яровизации требова­ ние холода сменяется требования­ ми тепла. Для последующих за яро­ визацией стадий, для последующих процессов необходимо уже тепло. Так вот, увлажненным семенам «новокрымки 0204» мы дали 30 дней холода (яровизировали их 30 дней), а затем высеяли их весной в поле. Бесвой не очень жарко, во и нехолодно. 11 е о т в такой темпера­ туре растения данного сорта озимой пшеницы вместо того, чтобы за 5 дней при температуре примерно 0 градусов закончить яровизацию, на­ чинают, образно говоря, «мучиться». Мучаются дней 15-20, но тем не менее заканчивают яровизацию. А раз яровизация, несмотря на ненор­ мальности, на мучения, все же за­ кончилась, то дальнейшее развитие пойдет очень быстро. Условия для этого в поле хорошие: день длин­ ный, света много, тепло, пища есть Растение начинает увеличиваться буквально на глазах. Летом на растениях созревают се­ мена. Спрашивается: будут лн эти семена нормальными, обычными, с нормальной озимой наследствен­ ностью? Оказывается, нет. У этих семян старая, установившаяся кон­ сервативная наследственность ози- мости прервана. В этом поколении она не воспроизводилась так. как во многих предыдущих поколениях, ибо растениям в нужный момент (в конце яровизации) не дали холода Б нашем опыте яровизация кон­ чилась не на холоде, а в тепле. А что это значит для растения? Мы не можем представить, чтобы втеп­ ле и на холоде один и тот же про­ цесс в живом организме мог прохо­ дить абсолютно одинаково. Если взятые семена какого-либо сорта озимой пшеницы мы разделим на две части и яровизацию одной ча­ сти семян закончим в холоде, а яровизацию другой в тепле, то, ко­ нечно, процессы яровизации этих двух групп семян будут качествен­ но различными. Наследственность стадии яровизации у организмов, вырастающих из таких семян, будет также различной. Посеем зерна, собранные с ра­ стений, которые заканчивали ярови­ зацию в тепле. Оказывается, что эти новые организмы для яровиза­ ции уже не особенно нуждаются в холоде. У них нет такой потребно­ сти, как у обычных озимых расте­ ний. Старое, консервативное наслед­ ственное свойство озимости нами ликвидировано за 10—15 дней, т. е. в то время, когда растения преды­ дущего поколения заканчивали про­ цесс яровизации в условиях весен­ ней температуры. Замечу, что это не только просто говорится, но н просто делается. Необходимо только знать, когда и в какие условия следует ставить ор­ ганизм, чтобы ликвидировать невы­ годное нам консервативное свойство наследственности; знать, когда нуж­ но перестать угождать старой на­ следственности; из‘ять условия, тре­ буемые старой наследственностью, и взамен дать организму то, потреб­ ность к чему необходимо создать. Подчеркиваю, в этом интересном деле все заключается в уменье и знаниях экспериментатора. На основе многочисленных опы­ тов по переделке природы озимых в яровые мы пришли к следующе­ му выводу: условия, соответственно которым желательно создать новую наследственность, нужно давать в конце процесса, природу которого мы изменяем. Сейчас нет такого наследственно озимого сорта пшеницы, который нельзя было бы в 2—3 поколения переделать в наследственно яровой. IV. Мне могут сказать: хорошо, вы уже умеете ломать консервативное свойство озимости и вместо него создавать наследственное свойство яровости, но это еще не доказывает, что наследственность, как свойство живого тела, создается, зависит от той же нищи, от тех условий, из которых путем ассимиляции создает ся тело организма. Как доказать, как убедиться экс­ периментально, что наследствен­ ность действительно зависит от п и ­ ш и , строится в процессе формиро­ вания самого тела организма адэ- кеатно этому процессу? Обратимся к экспериментальным примерам. Б производстве есть разные сорта помидоров, с разной наследствен­ ностью. Есть помидоры дикие— «мексиканские». Плоды у них мел­ кие, круглые, в зрелом виде крас­ ные. Есть культурный сорт помидо­ ров—«альбина». Зрелые плоды у этой породы нормальной величины, желтые. Ряд опытов показал,, что если взять от молодого растения «альби- на» черенок и привить этот чере­ нок на дикий «мексиканский', то черенок привоя после срастания с подвоем начнет развиваться. Какие вещества вырабатывают корни и листья данной красноплод­ ной породы подвоя? Совершенно очевидно, что они вырабатывают те вещества, которые свойственны дан­ ной породе и необходимы для обра­ зования красных плодов. Следова­ тельно, черенок желтоплодной поро­ ды «альбина» вынужден питаться несвойственными ему питательными веществами красноплодной породы. В результате опыта на черенке жел­ топлодной породы довольно часто образуются не желтые плоды, а красные, или полукрасные, или жел­ тые с красными полосками. Ясно, что иища здесь оказала прямое вли­ яние на качество (в данном случае на окраску) плода. Что произошло дальше? Из красного плода были взяты семена и высеяны в теплице селек­ ционно-генетического института в Одессе. Прошло положенное время, растения выросли,—на одних обра­ зовались красные плоды, на других —желтые плоды. Были растения и с переходными по окраске плодами —от красных до желтых. Такие же результаты получились и в «Горках-Ленинских», на экспе риментальной базе Академии сель­ скохозяйственных наук имени Ленина (под Москвой). Особенно важен для нас тот факт, что наряду с растениями, давшими краевые плоды, мы получили и растения с желтыми плодами. Отсюда видно, что под влиянием пищи наследственность развившего­ ся привоя не только изменилась во­ обще, но изменилась в сторону на­ следственности подвоя, и изменен­ ная наследственность передалась се­ менному потомству. Следовательно, наследственность можно фор­ мировать через пищу, через обмен веществ (в данном случае между привоем и подвоем). Изменяя ха­ рактер обмена веществ, мы можем направленно изменять породу орга­ низма. Морганисты доказывают, что на­ следственность лежит (в прямом смысле слова) ввиде кусочков в хро­ мосомах. Они даже рисуют, как ле­ жат эти кусочки—рисуют линейное расположение генов(корпускул на­ следственности). На передаче этих кусочков от одного организма к дру­ гому основана морганистская хро­ мосомная теория наследственности. Но ведь мы знаем, что из корней подвоя в привой хромосомы не пе­ редаются, протоплазма также не пе­ редавалась, а наследственность при указанных выше прививках направ­ ленно видоизменилась, передавалась от подвоя в привой и наоборот. Б свете опытов с вегетативными гибридами от морганистской хромо­ сомной теории наследственности ни­ чего не остается. Хромосомы в клет­ ках, конечно, остаются, а хромосом­ ную теорию наследственности прихо­ дится выбросить нацело. Фактов получения вегетативных гибридов, т. е. об'единения наслед­ ственных свойств двух организмов ( и не только в отношении окраски плодов, но и их формы и многих других свойств и признаков) в но­ вом, третьем, об'единения без слия­ ния ядер, клеток, без слияния про­ топлазмы, в настоящее время нако­ пилось уже довольво много. Поведение вегетативных гибридов, их последующих семенных потомств раскрывает нам интересные законо­ мерности. Во-первых, тут мы видим, что через пищу, через обмен ве­ ществ наследственность подвоя и привоя взаимно формирует друг друга: получается как бы соедине­ ние, слияние двух пород. Во-вторых, мывидим, что при этом может сохра­ няться п старая порода. У вегетатив­ ных гибридов получается картина, аналогичная той, какая получается при половой гибридизации. При половой гибридизации в ре­ зультате слияния двух половых кле­ ток получается новый организм. Этот новый организм обычно полу­ чается с двойственной наследствен­ ностью—и отцовской иматеринской. Двойственность наследственности в последующих поколениях в отдель­ ных клетках, например в половых, как бы расходится. Получается то, что в генетике называют «расщеп­ лением». То же мы наблюдаем и у вегетативных гибридов. Вегетативные гибриды являются прекрасным доказательством того, что наследственность не только из­ меняется под воздействием условий жизни, но наследственность строит­ ся, создается под влиянием усло­ вий жизни, под влиянием пищи, обмена веществ. Иными словами, на­ следственность, как свойствоживого, создается под влиянием того же са­ мого, из чего создается и само тело организма. Вегетативные гибриды служат прекрасным подтверждением этого положения. V. Мичуринские представления о на­ следственности и о путях управле­ ния ею вооружают научного работ­ ника простыми и в то же время действенными методами переделки природы растения. В 1935 году я не знал ни одной яровой пшеницы, которая была бы сделана изозимой. Неизвестнобыло, как и что следует делать, чтобы ози­ мую наследственность превращать в яровую. Теперь же любой человек, заняв­ шись этим делом, довольно легко сможет наследственно озимые формы превращать в наследственно яровые. Одновременно научились превращать и яровые в озимые. Бывший работ­ ник Одесской станции юных нату­ ралистов тов. Соловей, а также на­ учные сотрудники института гене­ тики и селекции (Одесса) тт. Котов и Шиманский поставили перед собой задачу—из яровых форм сделать озимые. И сделали. Для превращения наследственно озимых растений в яровые необхо­ димо в известный момент их жизни воздействовать на организм повышен­ ной температурой, т. е. на яровизи­ рующиеся озимые в известный мо­ мент необходимо воздействоватьтеп­ лом. А тт. Соловей и Котов, наобо­ рот, на яровое действовали холодом. Яровые, согласно своей природе, не требуют для яровизации холода, но их стали высевать поздней осенью в поле и подвергать длительному я действию холода. Таким образом течение двух поколений заставь яровое привыкнуть к холоду, из; нить наследственность в сторо; озимости. Теперь мы высеваем мена этих переделанных растея* весной, и они уже ведут себя не к, яровые, а как озимые: не идут 1 трубку, не дают колоса и требу! для яровизации холода. Характерно, что озимая шпени* полученная из яровой, озимый В мень, полученный из ярового^ сортоиспытании оказались бод морозостойкими, чем стандартна озимые сорта пшеницы (происхоД- щие из степной части Украины) ячменя. Нам теперь понятны и причш этого явления. Пока организм из поколения поколение остается с консервати ной наследственностью, с ним тру но что-нибудь сделать, его труде быстро улучшить. У новых ^ озимых сортов, полученных из яр вых, старой наследственности у4 нет. Она уничтожена А новая н следственность только еще создаете: выражается у организма как « ввиде склонности. Поэтому так* наследственность еще не консерв! тивна, не устойчива. Ее, пользуЯ<! выражением Мичурина и Бильмор' на, можно назвать расшатанной в: следственностью. А организм с ра> шатанной наследственностью—хор ший материал для селекционера.1 этого материала при уменье мож> делать замечательные вещи. Организм с неустойчивой, шатко* наследственностью также требуй тех условий, которые ему соотве* ствуют. Но если этих условий не* то организм не ждет и начинас ассимилировать многое другое к окружающей среды. Хороший биолог, замечательны- селекционер, Вильморен в свое вр« мя писал, что чрезвычайно важЮ добиться изменения растения. Важ но изменить растение, пусть да®^ не в ту сторону, в которую жел? ешь, а в противоположную, но лиш( бы сбить его с толку. После же это го из растений с такой наследстве!* ностью нетрудно сделать ито, что ну жно. Буквально то же самое, лиш| другими словами, говорил дучши! из биологов—американский биодо* Бербанк. Еще более глубоко, на о*| нове научной теории, этот же в1* прос развивал наш ученый II. В Мичурин. Мичурин указал конкрет ные научные пути пе только во обще изменения, расшатывания нз следствепности растений, но и того* как надо добиваться направленны* изменений. Мичуринцы, последователиМичуря* на, по-настоящему овладевают Де- лом направленной переделки прП' роды организмов. Сегодня в это* деле мы разбираемся глубже и луЧ' ше, чем разбирались вчера. VI. Исследовательские работы приве­ ли нас к важному, на наш взгляд, выводу: те условия внешней сре­ ды, которые требуются наслед стиенностью для развития в ор­ ганизме данного свойства иля данного признака, обязательно участвовали в создании самой наследственности, в созданий наследственности данного свой ства, данного признака. Основываясь на эт м выводе, мЫ можем ставить интересные, практи­ ческие полезные опыты. Например;! нам очень нужен морозостойкий озй- мый сорт пшеницыдля Сибири. Всоз­ дании такого сорта обязательно дол®' ны участвовать суровые условия от*^ крытой сибирской степи. Эти условия должны действовать на организм; имеющий шаткую, неконсерватив-» ную наследственность. ТакуюнаслеД- ственность мы умеем теперь созда­ вать. Поэтому мы уверены, что мо­ жем в короткий срок дать таки® растения озимой пшеницы, которые будут выносить суровые условия открытой сибирской степи. Экспериментальные работы мичу­ ринцев дают все основания к тому»| чтобы чрезвычайно консервативную наследственность организма пре­ вращать в чрезвычайно нестойкую, и этому нельзя не радоваться. Человек, не знающий, из чего в как строится наследственность, не может иметь дела с организмами; обладающими нестойкой наследствен­ ностью. А для людей, знающих, И* чего и как создается наследствен­ ность,—для таких людейорганизм^ с шаткой, не установившейся на­ следственностью—клад, золото. будем ставить эти организмы из по­ коления в поколение во все боле® жесткие условия, в условия силь­ ного холода (но только так, чтобЮ не убить растения), и тогда через 2 - 3 года воспитанная таким обра­ зом пшеница будет обладать хоро­ шей устойчивостью против морозов.