Морган. Гены и хромосомы
Простые законы Менделя стали выглядеть еще более правдоподобно, когда была установлена связь между единично - генетическими признаками и хромосомами, которые наблюдались в ядрах делящихся клеток. Это явилось в основном работой Т. Моргана в Америке. Начав ее в 1910 году, он подробно изучил весь комплекс изменений плодовой мушки — дрозофилы (Drosophila melanogaster), которая обладает тем преимуществом, что очень быстро размножается и что содержать ее очень легко. Простота и точный математический характер теории генов стимулировал огромное количество исследований, связывавших мельчайшие особенности этой мухи со строением ее хромосом.
Это привело к открытию того, что различные признаки, которые часто передаются по наследству совместно, могут соответствовать известным частям хромосомы, также находящимся рядом; иными словами, что хромосома соответствовала картине всего развития признаков, расположенных в линейном порядке. В связи с этим было выдвинуто предположение, что каждому унаследованному признаку, проявляющемуся во взрослом организме, соответствует материальная частица, ген, в одной из хромосом его родителей. Каждая клетка каждого организма содержит набор пар хромосом, по одной от каждого из родителей, и поэтому должна обладать парой генов для каждого признака. Процесс выведения определенной породы или сорта, следовательно, сводится к различным способам перетасовки и распределения генов потомка. Если какой - нибудь признак родителя пс проявлялся у потомка, то предполагалось, что ген отсутствовал или был подавлен более сильным или господствующим геном другого родителя. Хотя предполагалось, что гены представляют собой материальные тела, это предположение в действительности выводилось из их размещения в хромосоме.
Естественные и искусственные мутации
С течением времени генетика дрозофилы и некоторых других организмов была разработана в мельчайших деталях. Гены, по - видимому, не были вполне устойчивыми. Уже в 1900 году де Фриз заметил, что время от времени и совершенно неожиданно проявлялись новые признаки даже у потомков, полученных от родителей, состоящих между собой в родстве. Между тем наличие этих мутаций наводило на мысль, что гены подвержены случайным изменениям и что их появление может обусловливаться внешними обстоятельствами.
Это было подтверждено Мёллером, который показал в 1927 году увеличение производства мутантов с помощью рентгеновских лучей. С тех пор было показано, что другие агенты, как, например, особые химикалии, вроде колхицина, также вызывают мутации.
Эти наблюдения, имевшие в то время несколько академический или в лучшем случае агрономический интерес, с тех пор приобрели жизненно важное значение для человечества, в связи с возникновением подобных мутаций в растениях, животных и людях под влиянием излучения, испускаемого при взрывах атомной и водородной бомб, и радиоактивных осадков. Значительное число таких мутаций уже, очевидно, возникло в Японии в 1945 году и позднее, хотя они распространились еще значительно дальше как следствие испытаний этих бомб.
Влияние излучения на организмы
Тревога, вызванная в частности последствиями испытания водородной бомбы, выявила ограниченность наших знаний о воздействии ионизирующих излучений всех видов на организмы, и сейчас в этой области ведется энергичная исследовательская работа. Большие дозы излучения, подобные тем, которым случайно подвергается человек в процессе работы с ядерными реакторами или в результате взрыва бомбы или выпадения радиоактивных осадков, вызывают во всех клетках бурные реакции, обусловленные, видимо, общим нарушением обмена веществ клеток под влиянием большого количества радикалов ОН, препятствующих течению ферментативных реакций. Создается впечатление, что при более низких, но все еще значительных дозах излучения наибольшее действие испытывают и делящиеся клетки, чем объясняется важная роль ионизирующих излучений при их локализации для борьбы с раком.