Она смеется, как мать - читать онлайн книгу. Автор: Карл Циммер cтр.№ 139

Сёберг выдернул находку из земли, положил ее меж страниц книги и отнес в Уппсальский университет, чтобы показать своему профессору Улофу Цельсию. Цельсий был поражен. Он немедленно передал этот цветок своему коллеге, одному из самых известных естествоиспытателей на свете, – Карлу Линнею.

В то время Линней работал над новой системой классификации растений и животных. Мы до сих пор используем ее. При классификации растений Линней уделял особое внимание форме их цветков. Когда выдающийся швед взглянул на добычу Сёберга, то подумал, что Цельсий решил его разыграть. Должно быть, тот приклеил к стеблю льнянки цветки от другого вида. Однако Цельсий заверил Линнея, что это подлинное растение.

Линней решил, что Сёберг нашел уродца. Однако такие нелепые цветки должны быть стерильны, а Линней обнаружил, что образец Сёберга может оказаться плодовитым – у него были все структуры, необходимые для производства жизнеспособных семян. Линней удивился еще больше, когда рассмотрел растение внимательно. Оно не было похоже ни на что когда-либо виденное самим Линнеем или ботаниками до него. Линней упросил Сёберга опять сходить на тот остров и принести ему несколько живых цветов.

Сёберг выполнил просьбу и вернулся в Уппсалу с живым растением с неповрежденными корнями и стеблем. Оно было высажено в университетском ботаническом саду, но завяло и погибло. Линней отчаянно использовал недолгое существование цветка, сделав множество наблюдений. Он написал длинный отчет об этом единственном растении, каждая страница которого выдавала изумление ученого.

Линней утверждал: «Несомненно, это не менее удивительно, чем если бы корова родила теленка с волчьей головой». Он рассматривал это растение с трубковидными цветками как самостоятельный вид. Линней назвал его «пелория» – монстр по-гречески. Пытаясь разобраться в этом, как он говорил, «удивительном творении природы», Линней предположил, что это потомок обычной льнянки. Пыльца другого вида оплодотворила растение льнянки, каким-то образом запустив внезапное образование новой формы. Говорить такое в 1740-х гг., за 100 лет до работ Менделя и Дарвина, граничило чуть ли не с ересью. Предполагалось, что все виды были неизменны со времен создания. Наследственность не могла резко сменить курс, чтобы возник новый вид. Некий епископ писал сердито Линнею: «Ваша пелория всех растревожила. Как минимум нам следует избегать опасного предположения, что этот вид появился после Творения».

Продолжая в последующие годы изучать и другие экземпляры, Линней все хуже понимал, что же на самом деле представляет собой это растение. Он обнаружил, что иногда на одной и той же пелории появляется смесь из уродливых цветков, похожих на трубу, и обычных – с зеркальной симметрией. Ему так и не удалось окончательно решить, действительно ли это отдельный вид или же какой-то странный сорт, бросающий вызов всем законам ботаники.

Пелория не переставала интересовать и следующие поколения ботаников. Выращиваемое в ботанических садах по всей Европе, это растение передавало трубковидные цветки своим потомкам. Гёте, которого растения захватывали не менее, чем поэзия, делал зарисовки цветков пелории и льнянки. Хуго де Фриз какое-то время думал, что сможет доказать свою мутационную теорию с помощью этого растения. Он считал, что цветок-монстр возник из обычной льнянки в процессе мутации, иными словами, новый вид был создан одним скачком.

Однако пелория не поддавалась такому простому объяснению. Если бы трубкообразные цветки действительно возникли в результате мутации, то она затронула бы ДНК льнянки. И последующие поколения пелории унаследовали бы эту мутацию. Однако у потомков той первой пелории иногда вырастали нормальные двусторонние цветки, а иногда – нелепые трубковидные. При этом не наблюдалось четкой закономерности, которую мог бы заметить Мендель.

В конце 1990-х гг. группа английских ученых, вооруженных методами молекулярной биологии, тоже обратила внимание на пелорию. Энрико Коэн из Исследовательского центра Джона Иннеса вместе с коллегами исследовал ген l-cyc, участвующий в формировании цветка ^[934]. Для того чтобы у обычной льнянки образовывались цветки, ген l-cyc должен быть включен на верхушках побегов. Коэн выяснил, что у пелории ген l-cyc был заблокирован.

Эти различия возникли не в результате какой-либо мутации, поменявшей структуру гена l-cyc у пелории. Коэн с коллегами обнаружил, что сам ген был один и тот же что у обычной льнянки, что у пелории. Различия нашли не внутри этого участка ДНК, а вокруг него. Коэн выявил, что у обычной льнянки и пелории разное метилирование вокруг гена l-cyc. У пелории участок с геном l-cyc плотно окружен метильными группами, препятствующими работе молекул, считывающих гены. Коэн со своими коллегами обратил внимание, что некоторые выращиваемые пелории иногда дают цветки, похожие на нормальные. Когда ученые проверили ген l-cyc в этих пережитках прошлого, то обнаружили, что он потерял часть метильных групп, и это позволило гену снова стать активным.

Иными словами, у пелории наследственность идет двумя путями. Растение передает потомству копию своих генов, которые направляют развитие так, чтобы получилась льнянка. Но дочерние растения также наследуют и особую схему метилирования, которая не закодирована в их генах. Когда-то некая льнянка случайно добавила лишние метильные группы на ген l-cyc, это было еще до того, как в 1742 г. Сёберг нашел такое растение. Подобное метилирование привело к развитию новой формы цветка. Когда это измененное растение размножалось, оно передавало потомкам такие же эпигенетические метки. В итоге получилось так, что и на новых растениях распускались милые, но нелепые цветки. За прошедшие века некоторые потомки потеряли метильные метки и теперь цветут, как обычная льнянка. Но другие пелории продолжают наследовать свою растительную «волчью голову».

Когда я приехал к Мартиенсену, он как раз начинал эксперимент с пелорией. Никто точно не знает, каким именно образом это растение передает свои эпигенетические метки, вызывающие уродство цветков на протяжении многих поколений. У Мартиенсена появилась идея, как это можно выяснить, но его эксперимент чуть было не сорвался. Когда он спросил у Коэна, где можно найти пелорию, тот ответил, что этот цветок уже исчез. Насколько Коэн знал, нигде в мире пелории не осталось.

Мартиенсен говорил мне: «Они потеряли его в Садах Кью. Они утратили его в Оксфордском ботаническом саду, где выращивали в течение двух сотен лет».

Наконец, после нескольких месяцев поиска Коэн обнаружил запас этого исторически важного растения. Он нашел его не в ботаническом саду или научной лаборатории, а в одном из калифорнийских питомников, который торговал пелорией по всему свету. Мартиенсен сделал большой заказ и, как только растения прибыли в Колд-Спринг-Харбор, вместе с Маллиганом начал создавать собственный запас пелорий. Маллиган говорит: «Мы должны предпринять все возможное, чтобы надежно его сохранить».

__________

Чарльз Дарвин и Фрэнсис Гальтон были первыми, кто представил наследственность в форме научного вопроса. Это произошло в конце XIX в. Ученые, подобные Хуго де Фризу и Уильяму Бэтсону, предположили, что ответ на него они нашли в генах. Они обнаружили способ, как можно связать ныне живущие организмы с их биологическим прошлым. Однако эти ученые не просто искали доказательства, что наследственная информация передается через гены. Они также пытались опровергнуть альтернативные взгляды.