Голландец был не из тех, кого легко удивить. Исследователь до мозга костей, он в течение 20 лет до визита в Калифорнию занимался экспериментами, которые помогли создать первую настоящую науку о наследственности. Незадолго до его поездки к Бёрбанку эта наука получила собственное название: генетика.
В 1904 г. генетика больше походила на только-только начатое строительство дома: фундамент есть, а стен почти нет. И у нее по-прежнему не было ответов на основные вопросы наследственности. Де Фриз понимал, что он и его коллеги-генетики – всего лишь неофиты, прикоснувшиеся к тайнам, в которые тысячелетиями пытались проникнуть другие. Он уважал мастерство предков, разводящих животных и растения, но понимал, что бóльшая часть их древней мудрости, нигде не записанная, канула в Лету. На протяжении XVIII и XIX вв. некоторые селекционеры зарабатывали целые состояния. Власти государств рассчитывали, что, творя чудеса с наследственностью, они обеспечат спасение экономического положения своих стран. Лютер Бёрбанк был самым крупным селекционером в начале XX в. Десятилетиями он занимался изучением «врожденной жизненной силы организма, вместе со всеми приобретенными особенностями образующей наследственность»[68]. Желая поднять генетику на более зрелый уровень, де Фриз приехал в Санта-Розу – с целью выяснить, что Бёрбанк узнал о наследственности.
__________
Первые работы по разведению начались примерно 11 000 лет тому назад; об этом свидетельствуют найденные черепки глиняной посуды, древние семена и кости одомашненных животных. Человек стал регулировать размножение изначально диких животных и растений, выращивая их для своей пользы. Благодаря аграрной революции численность нашего вида резко возросла, но мы оказались в опасной зависимости от наследственных свойств тех видов, которые мы выращиваем. Крестьяне ли засеивали поле ячменем, пастухи ли принимали новорожденных ягнят – им необходимо было выращивать каждое новое поколение с точно таким же результатом, что и предыдущие. Случится голод, если кукурузные зерна станут твердыми как камень или если коровы перестанут давать молоко. Поняв, как управлять наследственностью, крестьяне могли бы благоденствовать. Выращивая свиней, у которых достоверно было бы больше мяса, они становились бы зажиточнее. Предлагая свои товары на рынках и в лавках, продавцы могли бы привлечь покупателей более сладкими апельсинами или более прочной воловьей кожей.
Сложно сейчас определить, что крестьяне Древнего мира понимали в разведении, которым они так или иначе занимались. Исторические документы на эту тему практически отсутствуют, но результат тех трудов трудно не заметить. Богатство рода Габсбургов на самом деле отчасти берет начало в таинственном искусстве животноводства. Овцы, пасшиеся на лугах Испании, сперва были обыкновенными существами с грубой шерстью. Когда пришли мавры, они привели с собой овец из Северной Африки, которые стали скрещиваться с местными. Полученная таким образом новая порода получила название меринос[69]. На протяжении веков испанские пастухи разводили миллионы мериносов каждый год, выпасая их по всей стране. Летом мериносы паслись в Пиренеях, а к зиме их перегоняли узкими тропками на юг Испании, где они пережидали холодный период. В результате длительного разведения на протяжении многих поколений шерсть мериносов стала необычайно мягкой, пышной и шелковистой.
Мериносовое руно превратилось в ценнейший товар. Испанские пастухи делали остановки на своем пути, чтобы постричь овец и продать их шерсть на ярмарках купцам со всей Европы. Король Англии Генрих VIII требовал, чтобы его одежды были изготовлены только из шерсти мериносов. Их руно стало настолько ценным для Испании, что вывоз одной овцы из страны считался преступлением, караемым смертью.
В XVII в. причины великолепия шерсти мериносов, как и страданий Габсбургов, оставались тайной. Никто в то время даже не догадывался, что между ними было что-то общее. Некоторые предполагали, что особенности мериносовой шерсти связаны с условиями обитания. Холод горных вершин и жара на равнинах влияют на семя овец тем же непонятным образом, каким условия выращивания винограда воздействуют на вкус вина. В тех редких случаях, когда овец удавалось вывезти из Испании, эти взгляды находили свое подтверждение. В других странах не получалось сохранить успех этой породы. После нескольких поколений скрещивания с местными овцами мериносы уже не давали хорошего руна.
Растущему населению Европы требовалось все больше шерсти; увеличивалась потребность в говядине и коровьих шкурах, а также куриных яйцах. Возрос спрос на пшеницу, ячмень и кукурузу. Любой, кто оказался бы в состоянии подтолкнуть наследственность в более выгодном направлении, обеспечил бы себе безбедную жизнь. А особенно успешный селекционер мог и прославиться. Самым знаменитым селекционером XVIII в. был англичанин Роберт Бакуэлль[70]. Некая герцогиня однажды назвала его «мистер Бакуэлль, который придумал овец»[71].
Мистер Бакуэлль родился в 1725 г. на 450-акровой ферме Дишли-Грейндж, которую арендовал его отец[72]. Он поддерживал сына в стремлении учиться новым методам землепользования на других фермах Англии, Ирландии и Нидерландов. Роберт помог отцу повысить эффективность фермы, выкопав сложную сеть каналов, обеспечивающую распределение воды по всей территории. Это позволило утроить количество произрастающей травы. Бакуэлль взял управление Дишли-Грейндж в свои руки в возрасте 30 лет. Спустя десятилетие проявился и его талант селекционера, когда он выиграл первый приз на выставке лошадей в Эшби.
Однако наибольшую известность Бакуэллю принесла работа с овцами. Он, как и его соседи, разводил местную лейстерскую породу. Это были крупные животные с длинным телом, приплюснутым с боков. Их покрывала грубая шерсть, а волокнистое мясо со слабым ароматом не вызывало ни малейшего восторга за обеденным столом. Когда Бакуэлль обратил внимание на этих овец, он понял, что настало время для появления новых лейстеров. Используя силы, таящиеся внутри этих животных, при правильном обращении можно создать такую породу, что при относительно небольших расходах на выкармливание обеденные столы будут ломиться от огромных кусков восхитительной баранины. Бакуэлль при этом был человеком своей механистической эпохи, он проектировал машины для обработки мяса и шерсти.
Бакуэлль не понимал биологических процессов, которыми пытался управлять, – в отличие от инженерной деятельности. Он мог руководствоваться только догадками, когда выбирал из стада тех овец, которые наиболее точно соответствовали его требованиям. Бакуэлль считал, что внешние признаки овцы связаны с ее внутренними качествами, которые могут передаться потомкам. Один из посетителей фермы Дишли-Грейндж писал: «Он полагал, что чем тоньше кость, тем правильнее животное, тем быстрее оно наберет вес и – как мы легко можем представить – будет иметь больше ценного мяса»[73].
Бакуэлль путешествовал по Англии в поисках баранов, которые подошли бы для скрещивания с его овцами. Но ему не удалось получить сразу много одинаковых животных новой лейстерской породы. Вместо этого на свет появились ягнята совершенно разных форм и размеров. Но Бакуэлль не терял веры, что мечта его сбудется. Он внимательно рассмотрел ягнят. Из них он отобрал тех, кого потом скрестил между собой или с овцами, купленными на других фермах. Такие циклы осмотра и отбора подходящих животных продолжались годами, за это время Бакуэлль превратил свою ферму в стихийную лабораторию. Он прятал овец в домиках и сараях, в которых было не чище, чем в конюшнях, – зато там можно было сохранять эксперименты в тайне. Бакуэлль измерял и взвешивал овец каждую неделю, вплоть до самого забоя. Он заносил свои результаты в подобие лабораторных журналов, а те подшивал в большие книги, которые, к сожалению, впоследствии были утеряны[74].
Со временем овцы стали соответствовать образу, имевшемуся в голове у Бакуэлля. Он перестал разъезжать по Англии, покупая баранов. Вместо этого он использовал инбридинг, или близкородственное скрещивание. Бакуэлль скрещивал братьев и сестер, кузенов и кузин, отцов и дочерей. Остальные фермеры считали его сумасшедшим, поскольку были убеждены, что инбридинг обязательно приведет к катастрофе. Для них, возможно, именно это и произошло бы – но не для Бакуэлля. Он убедился, что в его овцах закрепились все желаемые качества и при этом не появилось уродств, которые могли бы погубить новую породу.
Через 15 лет старая лейстерская порода стала наконец новой лейстерской. Окружающие пришли к выводу, что облик такой овцы особенно приятен для глаз[75]. У животных было широкое бочкообразное тело, ровная, короткая и плоская спина, маленькая голова и короткие тонкокостные ноги. Впрочем, мясо этих овец не отличалось изысканным ароматом, которого требовала аристократия. Один критик даже заявил, что оно «годится только, чтобы проскальзывать в глотку кочегара из Ньюкасла»[76]. Но Бакуэлль не обращал внимания на этих гедонистских снобов. Он говорил: «Мой народ хотел жирную баранину, и я дал ему такую»[77].
Он немного преувеличивал. Отарой всего в несколько сотен новых лейстеров Бакуэлль не мог накормить миллионы голодных англичан. Но он продал своих овец другим скотоводам, чтобы те разводили собственные отары новой породы. Те щедро ему заплатили. Они даже согласились на нечто, ранее неслыханное, – брать в аренду баранов Бакуэлля для своих овец. Бакуэлль отправлял производителей к месту назначения в особых двухколесных рессорных повозках, подвешивая на специальных ремнях. Он оставлял за собой право взять лучшего ягненка, полученного от сданного в аренду барана, для дальнейшего развития собственного поголовья.
Дишли-Грейндж стало местом паломничества для многих путешественников, в том числе и из далекой России, которые хотели увидеть работу Бакуэлля и узнать об удивительных методах этого «короля скотоводов»[78]. Бакуэлль был рад этим визитам. Он превратил дом в музей наследственности, разместив там скелеты овец и плавающие в фиксирующей жидкости суставы, чтобы продемонстрировать изменения, произошедшие с его животными. Это вызвало огромный общественный резонанс. Посетители сообщали в своих письмах и даже писали книги об экспериментах Бакуэлля. По словам одного французского дворянина, Бакуэлль «делает наблюдения и изучает способы создания своей прекрасной породы с той же тщательностью, с которой обычно изучают математику или другие науки»[79].
На самом деле Бакуэлль не оставил после себя ни единого измерения отдельно взятой овцы. Он не предал гласности ни одного закона наследственности, объясняющего его успех. Бакуэлль жил как раз в тот переломный момент, когда люди начали осмыслять наследственность как нечто поддающееся изучению и управлению, но продолжали использовать для этого интуитивные представления земледельцев и скотоводов прежних веков. Оглядываясь на работу Бакуэлля, мы не можем не заметить, что ему не хватало подробного сбора данных и статистической обработки, без которых не обходится ни одна современная работа по изучению наследственности. Но для того времени вклад Бакуэлля оказался огромным, благодаря ему мир понял, до какой степени можно усилить и преобразовать наследственные признаки. Как писал один из его гостей: «Он убедил скептиков в истинности своего овечьего учения»[80].
__________
Среди иностранных поклонников Бакуэлля был и курфюрст Саксонии Фридрих Август III[81]. В 1765 г. Фридрих получил от короля Испании роскошный подарок: 210 мериносов. Курфюрст хотел на основе этой отары создать в Саксонии процветающее овцеводство, но опасался, что за пределами Испании животные не смогут успешно плодиться и размножаться. Он решил обсудить свои планы с Бакуэллем.
Англичанин заверил Фридриха, что черты, которые несет овечья кровь, сохранятся в течение поколений независимо от того, где были рождены животные, при условии, что их будут должным образом выращивать. Фридрих поверил Бакуэллю, и вскоре Германия производила столько мериносовой шерсти, что была в состоянии удовлетворить львиную долю потребностей английских фабрик и еще оставалось достаточно, чтобы поддерживать собственную текстильную промышленность. В центре этой области производства – Моравии – сложилась новая генерация овцеводов, полных энтузиазма достичь большего. Они верили, что если удастся использовать законы наследственности, то станет возможным разведение все лучших и лучших овец. Но вначале надо было открыть эти законы.
В 1814 г. селекционеры основали организацию с названием, для произнесения которого понадобится набрать в легкие побольше воздуха: «Ассоциация сторонников, мастеров и покровителей овцеводства, созданная с целью достижения скорейшего и всестороннего процветания в связанных с ним областях экономики, производства и торговли»[82]. Те, кто не мог на одном дыхании произнести это название, сократили его до Общества овцеводов.
Обосновалось общество в городе Брно, столице Моравии (сейчас это часть Чехии). Оно регулярно проводило встречи, привлекая участников даже из Венгрии и Силезии. В Брно также располагалось и Помологическое общество, объединявшее растениеводов, которые надеялись добиться таких же улучшений и для сельскохозяйственных культур. У селекционеров растений был «свой Бакуэлль», служивший образцом для подражания, – английский дворянин Томас Эндрю Найт[83].
В конце XVIII в. Найт применил принципы овцеводства Бакуэлля к отаре в своем английском поместье и остался доволен результатом. После этого он решил использовать подобный подход и к растениям. Он планировал вручную проводить опыление. Ботанический эквивалент сперматозоида – пыльца – должен был попасть внутрь цветка, в ботанический аналог яйцеклетки – семязачаток. В своих экспериментах Найт получал гибриды разных сортов. Далее он применял предложенный Бакуэллем инбридинг до тех пор, пока не добивался стабильного проявления наследственных признаков.
Найт начал свою работу с яблонь. Но они росли так медленно, что трудно было понять, работает ли метод. Примерно в 1790 г. Найт выбрал другой вид, который позволил бы получать более быстрые результаты.
Впоследствии он писал: «Для достижения моей цели ничто не подошло бы лучше обыкновенного гороха»[84].
Найт был в восторге, обнаружив, что полученные гибриды гороха цветут и образуют семена, которые развиваются в быстро вырастающие в его саду взрослые растения. А еще его заинтересовало, как признаки родительских растений проявляются у потомков. К примеру, когда он опылял светлый горошек пыльцой горошка с темными семенами, то у гибридов были темные семена.
Найт заявлял: «Таким способом можно получить сколько угодно новых сортов»[85]. Он был убежден, что если научно подходить к селекции, то Англия никогда не будет голодать. По его словам: «Хватит одного бушеля пшеницы или гороха, чтобы через десять лет получить семена, которых окажется достаточно для обеспечения всего острова»[86].
В Англии не было никого, кто мог бы осуществить мечты Найта. Но в Брно растениеводы продолжали сотрудничать с овцеводами, пытаясь раскрыть тайны биологии. В 1816 г. Общество овцеводов организовало несколько публичных дискуссий о природе наследственности. Некоторые члены общества считали, что на свойства потомства влияет окружающая среда. Венгерский граф Имре Фештетич придерживался противоположной точки зрения. Основываясь на многолетнем опыте разведения овец, он утверждал, что именно родители передают свои признаки потомству. Граф в своей отаре наблюдал картину, очень похожую на ту, что Найт видел у гороха: бывало, что черты родителей исчезали у их ягнят, но обнаруживались в следующем поколении.