Новые достижения в управлении природой растений

Новые достижения в управлении природой растений

на Всесоюзном совещании руководителей кафедр марксизма-ленинизма.

Разберёмся в принципиальных позициях одного и другого направления в биологической науке.

Вы знаете, что живое когда-то появилось из неживого. Пусть условия и время появления первых живых существ нам неизвестны, но самый факт происхождения первоначального живого из неживого для марксиста является бесспорным. Далее. Вам известно также, что любой организм (будь то животный или растительный) строит самого себя только из неживого. Иными словами, каждый живой организм строит себя из пищи (в широком смысле этого слова). Растительный организм ассимилирует из почвы минеральные, а из окружающего воздуха — газообразные вещества. Эти неорганические вещества растительный организм перерабатывает в органические и из переработанных продуктов строит все органы, все части своего тела. Одновременно с процессом ассимиляции в организме идёт процесс диссимиляции. Оба процесса неразрывны, едины. Всё это общеизвестно, и против этого в науке нет возражений.

Далее. Разные растительные организмы отличаются друг от друга. Каждый из вас может в природе или сельскохозяйственной практике наблюдать большое разнообразие растительных организмов. На любом небольшом клочке лужайки или леса можно встретить десятки разных растений. Каждое из этих растений обладает особыми свойствами. На небольшой огородной грядке могут расти, например, и перец и помидор. У одного растения плоды сладкие, а у другого — горькие. Да и перец имеет разные сорта: одни сорта дают плоды сладкие, а другие — горькие. Различие при этом не ограничивается горечью или сладостью. Дикие и культурные растения или их плоды различаются по форме, окраске, величине и т. п. Два растения могут расти буквально рядом, одна и та же внешняя среда окружает их — одна почва, один воздух, один свет, но развиваются они по-разному, создают разные тела. Одно и другое растения строят себя из тех веществ, которые есть в одной и той же внешней среде, но результаты получаются разные. Получаются разные, легко различимые организмы.

Почему это так происходит?

Все растениеводы на такой вопрос единодушно отвечают: так происходит потому, что у разных организмов, например у перца и помидора, разная природа. По этому вопросу в среде учёных также нет разногласий. Каждый организм строит себя из пищи, его окружающей, но каждый строит себя на свой лад, по-своему, ибо у каждого организма своя природа, согласно которой он и живёт. Каждый организм берёт из окружающей внешней среды вещества, соответствующие его природе, и затем в каждом организме по-своему происходит видоизменение и превращение избранных из внешней среды веществ и условий.

Различное поведение организмов в одной и той же внешней среде объясняется различием их природы, или, как говорят в современной биологической науке, различием их генотипов.

Каждый человек здесь вправе задать вопрос: а сама порода, генотип, строится или нет, изменяется или нет? Если же порода, генотип, строится, развивается, изменяется, то каким путём, из чего, под влиянием каких сил?

На эти вопросы разные учёные отвечают уже по-разному. Вокруг этих вопросов в среде учёных-биологов идут давние споры. Особенно они обострились в настоящее время в нашей стране.

В нашей стране, строящей своё земледелие на строго научных основах, проявляется большой практический интерес к вопросу: как управлять природой организмов, как можно и нужно по заданию планомерно улучшать природу (генотип) организмов? Очевидно, прежде чем ответить на этот вопрос учёные-биологи должны решить, изменчива или нет природа (то есть генотип) организмов. Может быть, генотип вообще не подвержен изменениям?

Я убеждён, что для всех здесь сидящих ответ на последний вопрос ясен. Для вас изменчивость природы организмов — аксиома. Но изменчивость природы организмов, этот бесспорный закон жизни, — ещё далеко не для всех аксиома. И в 1938 и в 1939 гг. в журналах Советского Союза некоторые учёные писали противоположное тому, что для всех и для меня, в частности, является само собой очевидным.

У нас есть ещё немало учёных, считающих природу организмов неизменной. Эти учёные полагают, что порода организма, генотип, — это состоящее из кусочков особое вещество, «наследственное вещество», принципиально отличное от обычного вещества, от тела организма. «Вещество наследственности» (именуемое академиком Кольцовым «генонемой») якобы не подвержено никаким изменениям, никаким превращениям в процессе жизни организма. Выходит, что общий закон жизни — процесс ассимиляции и диссимиляции — неприменим к «наследственному веществу». Вот что, например, не так давно писал один из подобных учёных, упомянутый академик Кольцов:

«Химически генонема с её генами остаётся неизменной в течение всего овогенеза и не подвергается обмену веществ — окислительным и восстановительным процессам».

Такое ничем не прикрытое метафизическое утверждение не так уже часто можно прочитать в журналах, издаваемых у нас, в Советском Союзе. Ведь далеко не всякий редактор пропустит подобные вещи. Слова же академика Кольцова взяты нами из журнала, который редактировался самим академиком Кольцовым. Поэтому и увидели свет строки, которые никак не вяжутся с общепризнанными представлениями о законах жизни.

Но у нас есть немало учёных, которые, будучи по существу согласны с академиком Кольцовым, преподносят утверждения о неизменчивости «наследственного вещества» в замаскированном, в завуалированном виде. Они не утверждают (но и не отрицают), что «генонема» не подвержена ни окислительным, ни восстановительным процессам. Уж очень явно такое утверждение противоречит всем выводам науки. Эти учёные-генетики хотя словесно и допускают, что генотип изменчив, но при этом говорят: каким путём изменяется генотип — неизвестно, но нам известно, что не путём ассимиляции и диссимиляции.

Такие учёные, по сути дела, ничем не отличаются от учёных, вообще не признающих изменчивости, так как и в журналах, и в книгах, и в учебниках они заявляют, что качество изменчивости генотипа не зависит от внешних условий, от условий жизни организма.

Возьмём для примера пшеницу. Учёные, позицию которых мы сейчас разбираем, говорят так: независимо от того, будет ли пшеница расти на холоде или в тепле, природа растений от этого совсем не изменяется, а если и изменяется, то качество этого изменения не будет зависеть от холода или от тепла. Иначе говоря, с разбираемой точки зрения, на холоде в природе организма могут произойти такие же изменения, какие произошли бы в тепле у этого же организма при том же его состоянии.

Таково утверждение генетиков-морганистов. Дарвинисты-мичуринцы доказывают обратное: изменения генотипа, то есть природы живого тела, адекватны изменению тела — сомы — под воздействием условий внешней среды. Спор вокруг этого положения в настоящее время является центральным пунктом спора об изменчивости генотипа и о путях управления этой изменчивостью.

В поставленном вопросе следует всесторонне разобраться. Может быть, и в самом деле изменения природы организмов, качество этих изменений не зависят от условий внешней среды?

Может быть, действительно, условия внешней среды в отношении изменения породы являются лишь толчком, как бы искрой, попавшей в пороховой погреб. Порох взрывается по своим внутренним причинам, а искра производит лишь толчок, она только повышает температуру в месте своего соприкосновения с порохом.

Морганисты, развивающие подобные теории, из кожи лезут вон, чтобы доказать преемственную связь своих теорий с дарвинизмом. Они стараются доказать, что их утверждение о независимости качества изменений генотипа от качества условий внешней среды вытекает из учения Дарвина. А посему, заявляют они, мы стопроцентные дарвинисты. Те же люди, которые допускают, что внешние условия не безразличны для качества изменения природы организмов, по их мнению, — не больше и не меньше, как ламаркисты.

К слову заметим, что морганисты зря так сильно пугают людей ламаркизмом. Ламарк был умным человеком. Но его учение, конечно, нельзя поставить по своему значению рядом с дарвинизмом. В учении Ламарка есть серьёзные ошибки. Но в своё время в биологии более передового учёного, чем Ламарк, не было. Ламарка нельзя превращать в пугало. Людям науки, разбирающимся в деле, нечего страшиться Ламарка. Они возьмут у Ламарка хорошее, а неверное отбросят.

Но дело не в этом. Морганисты не понимают и не признают мичуринского положения о том, что изменения породы организма связаны с условиями жизни организма. Они пытаются приклеить к этому положению ярлык ламаркизма. А между тем указанное мичуринское положение — органическая часть дарвинизма.

Основа дарвинизма — это учение о естественном и искусственном отборе. Признание теории естественного отбора помогает правильно объяснить образование родов, видов, разновидностей животных и растений. Искусственный же отбор позволяет человеку сознательно и преднамеренно создавать лучшие породы, лучшие сорта. Только естественным отбором можно объяснить поражающую нас как бы гармоничность окружающей природы, пригнанность организма к условиям среды — к временам года, к почве; пригнанность в организме органов друг к другу и т. д. Посмотришь в лесу или на лугу — не успеет появиться на свет гусеница, а рядом около неё уже разворачивается листик. А листик для гусеницы — и стол и дом. Листик как будто только для неё специально и появился. Удивляешься, почему эта гусеница не родилась на две недели раньше? Между тем, родись она раньше, чем появился листик, ей пришёл бы конец.

В природе, конечно, есть лишь относительная пригнанность, гармоничность, сотрудничество. Одновременно есть там и борьба, взаимоуничтожение, когда одни организмы живут, поедая других, и т. п.

Вам известны основы дарвинизма. Поэтому не буду подробно останавливаться на затронутом вопросе. Укажу только, что Климент Аркадьевич Тимирязев, во многом развивший дарвинизм, не раз говорил и писал, что дарвиновское выражение «природа отбирает» нужно понимать как метафорическое, иносказательное. Дарвиновский отбор, писал К. А. Тимирязев, включает в себя три явления: изменчивость, наследственность, выживаемость.

Чтобы можно было что-то отбирать (при искусственном отборе) или чтобы что-то в природе отбиралось, нужна прежде всего изменчивость организма. Изменчивость создаёт материал для отбора. При этом сами изменения могут быть полезными, вредными или безразличными для организма. Но чтобы отбор неизменно вёл к совершенствованию организмов, необходима не только изменчивость организмов, но и сохранение, закрепление и накопление этих изменений в потомстве. Это как раз и есть то, что называется наследственностью. Изменчивость создаёт разнообразие форм, наследственность же закрепляет эти новые свойства организмов, а вся совокупность внешних условий, окружающих данный организм, и взаимодействие последнего с внешними условиями решают в природе судьбу организма: выживет он или не выживет, будет у него потомство или не будет.

Мы, агробиологи, не можем рассматривать отбор только как сито, не интересуясь тем, как же и от каких причин получается данное изменение, как и в каких условиях оно закрепляется, становится наследственным. Изучая отбор, мы тем самым обязаны одновременно заниматься также явлениями изменчивости и наследственности. Если мы не будем изучать закономерности этих явлений, то мы и развитие органических форм от менее совершенных к более совершенным будем понимать лишь в самом общем виде; конкретных же законов развития организмов мы не раскроем.

При таком положении в природе, конечно, независимо от нас прогрессивное развитие будет идти так же, как оно шло и раньше. Иное дело в нашей сельскохозяйственной практике. Если иметь в виду практические цели, то сводить дарвинизм только к отбору готовых форм просто недопустимо, нетерпимо. Без конкретного знания того, как следует получать нужные нам изменения организмов, как эти изменения делать наследственными, агробиологи не могут стать специалистами — мастерами своего дела.

Мы не можем, не имеем права сидеть и ждать, как у моря погоды, когда, к примеру, на поле, засеянном пшеницей, у какого-либо одного колоса среди десятков тысяч других появится новый, важный для хозяйства признак. Мы не можем пассивно выжидать, когда изменение произойдёт само собой, и при этом именно такое изменение, которое нам нужно. К тому же мы не будем знать, закрепится ли появившееся изменение, сохранится ли оно в потомстве. Помочь же делу мы не сможем из-за отсутствия знаний. Такая пассивность, такое неведение не соответствуют, противоречат революционному духу дарвинизма.

Практике и науке, желающим пользоваться дарвинизмом как руководством к действию, пассивное ожидание, надежда на один лишь отбор готовенького, случайно и независимо от человека появившегося, дают очень мало. Мы обязаны научиться изменять и направлять природу организмов так, как это нужно человеку. Одновременно нужно уметь наследственно закреплять вызванные изменения и из среды изменённых организмов отбирать, оставлять на племя наиболее удачные, наиболее полно отвечающие нашим намерениям и потребностям. Раздел науки об управлении изменчивостью наследственности и по сей день разработан очень слабо; мало ещё изучены причины изменчивости природы организмов. Этот раздел науки применительно к сельскохозяйственной практике самим Дарвином был мало разработан, и поэтому современный дарвинизм немыслим без Мичурина, Тимирязева, Бербанка, а также без учёта громадного научного и фактического материала из работ, ведущихся в этом направлении в Советском Союзе.

Я постараюсь в дальнейшем кратко рассказать вам, как мы, дарвинисты-мичуринцы, понимаем развитие растений, роль условий внешней среды в развитии растений, как мы понимаем роль внешней среды в создании тела организма и в создании природы этого же организма.

На роли внешней среды в создании тела организма можно не останавливаться. Каждому ведь известно, что чем лучше условия, которые создаёшь для растения, тем выше будет урожай. Урожай теперь находится в руках колхозников, владеющих агротехникой. Колхозники-стахановцы, ефремовцы хорошо понимают, что растение строит само себя из пищи, его окружающей. Больше или меньше пищи окружает растение, лучше или хуже эта пища — всё это зависит от людей. Агротехника учит тому, как нужно давать растению больше и лучшего качества пищу и получать высокие урожаи. Об этом разделе науки я говорить не буду.

Перейду к роли внешних условий в создании природы организма, генотипа.

Известно, что каждый организм обладает своей природой, или, как говорят в науке, своим генотипом. По существу порода, природа, генотип, наследственность — это синонимы. В науке говорят: генотип; колхозники говорят: порода, природа. А по существу речь идёт об одном и том же.

У каждого организма своя природа: у риса — своя, у пшеницы — своя. Природа риса характеризуется тем, что требует относительно определённых, своих внешних условий. Пшеница в свою очередь требует своих внешних условий. Например, рис требует, чтобы поле, на котором он растёт, было покрыто поверхностным слоем воды в 3 — 4 вершка. Пшеница же в таких условиях, благоприятных и необходимых для риса, погибает. Пшеница не только не требует таких условий, каких требует рис, а, наоборот, не выносит их.

Природа (генотип) каждой из культур сложилась исторически, и она обычно исключительно консервативна. Сотни, тысячи лет люди занимаются земледелием, а рис неизменно требует поверхностного слоя воды, пшеница же его не выносит. В одной и той же среде могут находиться, жить и развиваться два различных организма, и из одной и той же среды они будут строить себя по-разному, потому что они по-разному и разные вещества берут из окружающей среды, по-разному эти вещества превращают, видоизменяют.

В этом и заключается наследственность, или природа, организма, как свойство организма, свойство живого извлекать из условий внешней среды соответствующие, присущие ему вещества, условия жизни, впитывать, ассимилировать их.

Свойство наследственности — это способность организмов брать из внешней среды только то, что соответствует природе данного организма, и не брать того, что ей не соответствует; не брать даже тогда, когда нет соответствующих данной природе организма условий. В этом, на мой взгляд, и заключается свойство наследственности.

Свойство наследственности есть консервативное свойство. Консерватизм наследственности сказывается в том, что если требуемых природой организма условий нет, то организм не принимает, не ассимилирует иных условий, не соответствующих его наследственности, его генотипу. Нередко бывает так, что организм не имеет подходящих для его наследственности условий и, не ассимилируя иных, имеющихся, но неподходящих, погибает. Но если бы указанного консерватизма в избрании условий для жизни у организма не было, не было бы в природе и того относительного порядка, который мы с вами наблюдаем на каждом шагу.

Проиллюстрирую это примером. Надо полагать, что всем вам приходилось читать или слышать о яровизации, о стадии яровизации. Вы, наверное, также слыхали, что эта стадия развития у озимых растений, кроме ряда других условий, обязательно требует и холода. Если холода не будет, озимые растения будут расти, развивать корни и листья, а стадии яровизации проходить не будут. А пока озимые не пройдут стадии яровизации, они не могут образовать стеблей и колоса, хотя бы условия внешней среды и соответствовали развитию этих органов. Природа, наследственность озимого на определённом этапе требует холода.

Поэтому обычные семена озимой пшеницы, высеянные весной, когда не бывает длительного, холодного периода, дают растения, которые до осени растут, кустятся, но стеблей и колосьев не образуют. Но теперь уже известно, как можно искусственно заставить растения озимых плодоносить и при весеннем посеве. Семенам озимых сортов ещё до посева в поле, в конце зимы, дают определённое количество воды (увлажняют семена). Зародыш трогается в рост. Питательные вещества для зародыша есть в семенах. Нужную пониженную (примерно в 0°) температуру создают путём регулировки толщины слоя увлажнённых семян. Точными экспериментами доказано, что слегка тронувшиеся в рост зародыши семян, не пробившие даже семенной оболочки, уже способны проходить стадию яровизации. После прохождения стадии яровизации до посева озимые могут плодоносить и при весеннем посеве.

Вот перед вами два куста озимой пшеницы Новокрымка 0204. Высеяна она весной текущего года в«Горках Ленинских», на экспериментальной базе Академии сельскохозяйственных наук им. Ленина. Один куст пшеницы имеет вид травки. Эта травка может расти до осени, и она не даст колосьев. Другой куст — пшеница той же породы, того же сорта. Она была высеяна одновременно и, как видите, уже выколосилась и скоро зацветёт. Через месяц с небольшим она даст зрелые семена. Семена этой пшеницы были яровизированы до того, как они попали в почву. Иначе говоря, во втором случае были высеяны такие семена, у которых удовлетворены природные, генотипические требования условий прохождения процесса яровизации. Благодаря этому развитие растений пошло нормально. В первом же случае были высеяны семена той же породы, но не прошедшие стадии яровизации. Требований породы в отношении условий яровизации мы здесь не удовлетворили, не дали холода, поэтому растение и не даст стеблей.

Чтобы получить от растений урожай, нужно угождать их природе, удовлетворять требования наследственности в отношении условий развития данного растения в целом и особенно тех органов, которые дают нам урожай. И чем лучше, полнее мы удовлетворяем требования природы растения, тем выше собираем урожай.

У двух растений озимой пшеницы, которые я вам демонстрировал, разный вид, это разные организмы. Но природа, то есть наследственность, у них относительно одинакова. Разные же организмы, разный вид у них получился потому, что у одних растений удовлетворены требования породы (они яровизированы), а у других требования породы на стадии яровизации не были удовлетворены.

Но, дав соответственно подготовленным (увлажнённым) семенам холод, удовлетворив требования наследственности, мы не изменили озимой наследственности этих семян. Поэтому мы и говорим, что у этих двух разных организмов природа относительно одинакова. Если весной высеять яровизированную озимую пшеницу, то летом с неё можно собрать урожай семян. При новом посеве эти семена, как и вообще озимые, опять будут требовать для яровизации холода. Они не будут довольствоваться теплом и в тепло не пройдут стадии яровизации.

Консервативность наследственности здесь скажется совершенно определённо.

Общеизвестно, что, кроме озимых, имеются и яровые пшеницы. Эти пшеницы, высеянные весной, не нуждаются в таких пониженных температурах, как озимые: процесс яровизации у них проходит при более высокой температуре. Это свойство наследственности яровой пшеницы также консервативно.

Что случилось бы, если бы у озимых растений, например, не было консерватизма наследственности?

Семена дикого озимого растения, созрев в июне, осыпались. Прошёл дождь, семена проросли. Холода в это время нет, есть тепло. Если бы наследственность не была консервативной, растения, не располагая холодом, легко стали бы проходить процесс яровизации в тепле. После этого появились бы стебли — солома. Мы же знаем, что если у злаков появится хотя бы только признак образования соломы, то такие растения не способны переносить большие морозы, то есть зимовать. Растения злаков, закончившие стадию яровизации и начавшие образовывать стебель (солому), не способны развивать устойчивость (закалку) к морозу.

Поэтому, если бы у диких озимых злаков не было консервативно-наследственного свойства озимости, они не могли бы существовать.

А что получилось бы с озимыми растениями в производственных, в хозяйственных условиях, если бы наследственность озимых растений не была консервативной? Мы бы просто-напросто не получили урожая.

Озимые столетиями, тысячелетиями на миллионах гектаров сеются в августе-сентябре, когда бывает ещё тепло. Только благодаря тому, что у растений есть крепкая консервативная наследственность, озимые ранней осенью, когда бывает тепло, развивают корни, листья, а стадии яровизации не проходят. Для яровизации озимых нет подходящих условий, ибо нет холода. В результате эти растения могут перезимовать. Поздней осенью и зимой наступает похолодание — и растения яровизируются, а весной дают стебель и колос.

Собирая семена с озимых, мы можем быть твёрдо уверены, что и посевы этих семян будут озимые. От семян же яровых потомство будет яровое. То же самое можно сказать и о любом другом наследственном свойстве и признаке растения. У остистой пшеницы, например, и потомство будет остистым, у красноколосой — красноколосым. От этих простых примеров можно перейти к более сложным. И все они будут говорить о консерватизме наследственности. Положительная сторона консерватизма наследственности состоит в том, что это свойство позволяет производству иметь определённые сорта, в природе же обеспечивает сохранность сложившейся приспособленности организмов к условиям внешней среды.

Но консерватизм наследственности имеет и отрицательные стороны. Устойчивое консервативное свойство наследственности заставляет людей угождать растению во всём, с помощью агротехники приспособлять условия к растению. Это не всегда бывает возможно, не всегда удобно. Поэтому, естественно, возникает вопрос: а нельзя ли сломать консерватизм наследственности? Нельзя ли, например, заставить озимые требовать для яровизации не холода, а тепла, какое весной бывает на наших полях?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо ясно представлять, как создаётся та или иная наследственность и под влиянием каких сил она изменяется.

Свойство наследственности присуще только живому. Любое же живое путём ассимиляции и диссимиляции строит себя из пищи, из условий, его окружающих. Больше того, само первоначальное живое когда-то получилось из неживого. Но если первоначальное живое получилось из неживого и любой растительный организм строит своё тело из неживого, из пищи, то, естественно, возникает предположение, что и все свойства живого тела, присущие ему, в том числе и свойство требовать специфических условий развития, то есть свойство наследственности, развиваются, строятся, изменяются одновременно и неразрывно с развитием самого тела организма.

Мы уже располагаем большим фактическим материалом, экспериментальным и практическим, который говорит о том, что не только тело организма, но и его наследственность строится в процессе развития, то есть в процессе поглощения, ассимиляции окружающих организм условий.

Разные наследственные свойства консервативны в разной степени, но все они в известной мере консервативны. Такое свойство наследственности, как озимость хлебов, — одно из самых консервативных свойств. Тысячелетиями люди от озимых растений получали озимые. Осенью сеяли, из семян получалась травка, весной образовывались стебли, потом колосья и зёрна. Растения за осень, зиму, весну и лето претерпевали тысячи изменений, каждый день давал всё новые и новые превращения, а к концу созревания получались как бы такие же семена, с такими же свойствами наследственности, как и те, которые высевались.

Но если присмотреться поближе, то нетрудно заметить, что природа организмов не остаётся неизменной из поколения в поколение; она также изменяется. Эти изменения бывают разной степени, начиная с еле заметных до значительных. Здесь речь идёт об изменениях, которые происходят тогда, когда мы угождаем растению, угождаем требованиям его природы.

Но что получится, если растению не дать тех условий, которых оно требует, а дать иные? Что при этом произойдёт? Вы можете мне ответить: «Растение не возьмёт несвойственные ему условия, не ассимилирует их — и в результате погибнет». Это правильно. Однако так бывает не всегда. Если подходить к растению с позиций мичуринского учения, если растительные организмы правильно воспитывать, тогда можно не только повышать урожай, угождая природе организма, но и самую природу, самую наследственность перестраивать соответственно с теми условиями, которые имеются на грядке, в поле, в саду. Иными словами, можно наследственность преднамеренно изменять в нужную нам сторону. Делать это можно путём умелого воспитания растений.

В чём же заключается это умелое воспитание растительных организмов?

Оно заключается не только в угождении природе растений, но и в противодействии ей в целях выработки у данных растений новых потребностей.

Озимость является одним из устойчивых наследственных свойств хлебных злаков. В производственных условиях мы путём агротехники обязательно должны угождать озимому и давать ему холод, иначе не будет урожая. Но что получится, если мы озимую пшеницу Новокрымку 0204 «обидим»: не дадим условий, необходимых для яровизации? В этом случае она не даст урожая. Изучение биологии озимых пшениц показало, что разные сорта требуют холода для яровизации в течение разных сроков. Для полного прохождения процессов яровизации сорту Новокрымка 0204 необходимо, чтобы в течение 35 дней температура была примерно равна нулю градусов по Цельсию. Если температура будет равна 3 — 5° тепла, яровизация будет длиться примерно 40 дней. Если температура будет равна 15 — 20°, то вообще процесса яровизации не произойдёт или он займёт значительно больший промежуток времени.

А что будет, если мы увлажнённым семенам той же озимой пшеницы Новокрымка 0204 будем давать холод лишь в течение 25 — 30 дней? Яровизация будет проходить нормально. После же 30 дней мы прекратим подачу холода. Семенам, следовательно, нехватило 5 дней для того, чтобы нормально закончить процесс яровизации. Из многих опытов мы знаем, что если нормальный для данного сорта срок яровизации будет искусственно укорочен даже на один-два дня, то другие, следующие за яровизацией процессы не могут иметь места. На каждой стадии, в том числе и на стадии яровизации, в растительном организме происходит качественный перелом в требованиях к условиям внешней среды. А для того чтобы этот перелом произошёл, необходимы в количественном отношении некоторые определённые внешние условия. После того как организм их получит, ассимилирует, в нём происходит качественный перелом, развитие переходит в новую стадию, и организм изменяет свои требования к внешней среде. Например, требование холода для яровизации озимых сменяется требованием тепла. Для последующих за яровизацией стадий, для последующих процессов необходимо уже тепло.

Так вот, увлажнённым семенам Новокрымки 0204 мы даём 30 дней холода (яровизируем их 30 дней), а затем высеваем их весной в условиях поля. Весной не очень жарко, но и не холодно. И вот в такой температуре растение данного сорта озимой пшеницы, вместо того чтобы за 5 дней при температуре примерно в 0° закончить яровизацию, начинает, образно говоря, «мучиться». «Мучается» оно дней 15 — 20 и в конце концов всё же заканчивает яровизацию. А раз яровизация, несмотря на ненормальности, на «мучения», всё же закончилась, дальнейшее развитие пойдёт очень быстро. Условия для этого в поле хорошие: день длинный, света много, тепло, пища есть.

Летом на растениях созреют семена. Спрашивается: будут ли эти семена нормальными, обычными, с нормальной озимой наследственностью? Оказывается, нет. У этих семян старая, установившаяся, консервативная наследственность озимости прервана. В этом поколении она не воспроизводилась так, как воспроизводилась во многих предыдущих поколениях. Растениям в известный, нужный момент, в конце яровизации, не дали холода,

В нашем опыте яровизация закончилась не на холоде, а в тепле. А что это значит для растения? Мы не можем представить, чтобы в тепле и на холоде один и тот же процесс в живом организме мог проходить абсолютно одинаково. Если семена какого-либо сорта озимой пшеницы мы разделим на две части и яровизацию одной части семян закончим в холоде, а яровизацию другой — в тепле, то, конечно, процессы яровизации в этих двух частях семян будут качественно различными. Наследственность стадии яровизации у организмов, вырастающих из таких семян, будет также различной.

Посеем зёрна, собранные с растений, которые заканчивали яровизацию в тепле. Новые организмы для яровизации, оказывается, как свидетельствуют опыты, уже не особенно нуждаются в холоде. У них нет уже этой настоятельной потребности в холоде, как у обычных озимых растений. Старое, консервативное наследственное свойство озимости нами ликвидировано за 10 — 15 дней, то есть в то время, когда растения предыдущего поколения заканчивали процесс яровизации в условиях весенней температуры.

Замечу, что это не только просто говорится, но и просто делается. Необходимо только знать, когда и какие условия следует давать организму, чтобы ликвидировать невыгодное нам для данной определённой цели консервативное свойство наследственности. Необходимо знать, когда нужно перестать угождать старой крепкой наследственности, изъять условия, требуемые старой наследственностью, и взамен дать организму то, потребность к чему в нём необходимо создать. Подчёркиваю: в этом интересном деле всё заключается в уменье, в знании экспериментатора.

Мы пробовали давать озимым тепло не в конце, а в начале яровизации. В этом случае при очень длительном воздействии наследственность менялась, но получались уродливые организмы.

Чтобы изменить природу стадии яровизации, надо видоизменить условия её прохождения в конце процесса яровизации.

Как мы пришли к этому выводу?

Здесь уместно напомнить об обязательности увязки экспериментальных работ учёного с окружающей жизнью. За какой бы эксперимент мы ни взялись, мы одновременно всегда должны следить за тем, что вокруг нас в жизни делается. Следует всматриваться в жизнь и стараться понять наблюдаемые в жизни факты, связывать их с проводимым экспериментом.

Ведь в практике люди тысячелетиями высевают озимые ранней осенью, в августе, в тепле (холод приходит гораздо позже), и озимая порода хлебов от этого не изменяется. Поэтому зачем давать тепло в начале яровизации? Процесс яровизации в таком случае просто не будет иметь места: организм подождёт наступления холода. Для превращения наследственно озимых в яровые надо давать тепло только в строго определённое время, перед концом процесса яровизации.

Некоторые научные работники пробовали давать растениям тепло после колошения, когда от процесса яровизации, как говорят, и духа уже не было; он у данных растений уже давно закончился. В таких опытах эти научные работники хотели изменить то свойство организма, которым он обладал в прошлом, но которое он уже изжил; снова появиться это свойство может только в новом поколении. Таким образом, в момент опыта организм не обладал тем, что эти люди собирались изменять. Подобный образ действий в своих опытах они объясняют тем, что в организме есть особое наследственное вещество — гены, не подверженные в нормальном состоянии ни окислительным, ни восстановительным процессам. По их представлениям, гены озимости в виде кусочков всегда имеются в клетке растений озимого сорта. Поэтому-то, на их взгляд, время воздействия и состояние организма в этот момент не имеют значения. И несмотря на свои явно неумелые эксперименты, такие учёные говорят: нельзя воздействием внешних условий превратить озимую породу в яровую.

Когда мы давали озимым тепло в начале яровизации, то хороших результатов в смысле переделки природы не получали. Когда же стали давать тепло в конце процесса яровизации, то результаты получались значительно лучшие — старая наследственность нередко ликвидировалась сразу. На основе этих опытов мы пришли к следующему 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 два-три поколения переделать в наследственно яровой. Путём соответствующего выращивания сортов пшеницы из холодолюбов на стадии яровизации можно получать яровые формы, не требующие холода.

Могут возразить: хорошо, вы уже умеете ломать консервативное наследственное свойство озимости и вместо него создавать наследственное свойство яровости, но это ещё не доказывает, что наследственность, как свойство живого тела, создаётся, зависит от той же пищи, от тех условий, из которых путём ассимиляции создаётся тело организма.

В самом деле, как доказать, как убедиться экспериментально, что наследственность действительно зависит от пищи, строится в процессе формирования самого тела организма, адекватно этому процессу?

Обратимся к экспериментальным примерам. В производстве есть разные сорта помидоров, с разной наследственностью. Есть, например, помидор из Мексики (дикий). Плоды у него мелкие, круглые, в зрелом виде красные. Есть культурный сорт помидоров — Альбино. Зрелые плоды этой породы не мелкие, нормальной величины. Эти плоды не красные, а жёлтые.

Известно, что если привить черенок одного растения помидоров на другое растение помидоров, то черенок привоя после срастания с подвоем начнёт развиваться. В опытах А. А. Авакяна и М. Г. Ястреб (Селекционно-генетический институт в Одессе) черенок молодого желтоплодного по природе растения сорта Альбино был привит на красноплодный помидор из Мексики.

Какие вещества вырабатывают корни и листья данной красноплодной породы подвоя? Совершенно очевидно, что они вырабатывают те вещества, которые свойственны данной породе, которые необходимы для образования красных плодов. Следовательно, привитой черенок желто-плодной породы Альбино вынужден питаться не свойственными ему питательными веществами, а питательными веществами красноплодной породы. В результате такого питания на черенке желтоплодной породы довольно часто образуются не жёлтые плоды, а красные или полукрасные, или жёлтые с красными полосками. Таким образом, совершенно ясно, что пища здесь оказала прямое влияние на качество (в данном случае на окраску) плода.

Морганисты-менделисты здесь говорят нам: правильно, качество плода изменилось. Но в этом нет ничего особенного. Все согласны с тем, что тело организма под влиянием внешних условий, в том числе и пищи, изменяется. Но наследственность, продолжают они, в этом случае остаётся старая — сорта Альбино.

Мы же, согласно мичуринскому учению, предполагали, что если из красного плода, выросшего на привитом желтоплодном черенке, взять семена, высеять их, то на новых растениях образуются не только жёлтые, но и красные плоды. Морганисты с этим никак не хотели и не хотят согласиться, как видно из их выступлений на специальном совещании по вопросам генетики, состоявшемся при редакции журнала «Под знаменем марксизма» в октябре 1939 г.

Когда мне пришлось там выступать, я имел в руках только плод с привитого растения. Показывая этот плод, я тогда говорил примерно следующее: если экспериментаторы сумели на желтоплодном черенке вырастить красный плод, то из красного плода куда уже легче получить растения с красными плодами. Ведь обычно в практике люди, как правило, получают из семян красных помидоров красные, а из жёлтых — жёлтые.

Морганисты же, подавая реплики, утверждали: не получите, — тело плода изменилось, а наследственность осталась старой.

Спор происходил в октябре 1939 г. Зимой этого же года семена из красного плода были высеяны в теплице, в Селекционно-генетическом институте в Одессе. Прошло положенное время, растения выросли, и на одних из них образовались красные, на других — желтые плоды; были растения и с переходными по окраске плодами — от красных до жёлтых.

Такие результаты получились и у тов. Авакяна в «Горках Ленинских», на экспериментальной базе Академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина.

Особенно важен для нас тот факт, что наряду с растениями, давшими красные плоды, мы получили растения с жёлтыми плодами. Какой вывод можно сделать из данного опыта?

Можно сделать прямой вывод: под влиянием пищи наследственность развившегося привоя не только изменилась вообще, но изменилась в сторону наследственности подвоя, и изменённая наследственность передалась семенному потомству. Следовательно, наследственность можно формировать через пищу, через обмен веществ (в данном случае — между привоем и подвоем). Изменяя характер обмена веществ, мы можем направленно изменять породу организма.

Морганисты доказывают, что наследственность лежит (в прямом смысле слова) в виде кусочков в хромосомах. Они даже рисуют, как лежат эти кусочки; рисуют линейное расположение генов (корпускул наследственности). На предположении о передаче этих кусочков от одного организма к другому и основана морганистская хромосомная теория наследственности.

Но ведь мы знаем, что из корней подвоя в привой хромосомы не передаются, протоплазма также не передавалась, а наследственность при указанных выше прививках направленно видоизменилась, «передалась» от подвоя в привой, и наоборот.

В свете опытов с вегетативными гибридами от морганистской хромосомной теории наследственности ничего не остаётся. Хромосомы в клетке, конечно, остаются, причём, понятно, они обладают свойством наследственности, как и другие воспроизводящие элементы тела. Но хромосомную теорию наследственности, то есть теорию, утверждающую, что хромосомы принципиально отличны в смысле наследственности от остального тела, приходится выбросить начисто.

Однако, может быть, то, о чём я рассказал, — единственный случай, который касается только свойства окраски плода?

Нет, это далеко не единственный случай вегетативной гибридизации. Фактов получения гибридов, то есть объединения наследственных свойств двух организмов в новом, третьем, причём объединения этих наследственных свойств без слияния ядер клеток и без слияния протоплазмы, в настоящее время накопилось уже довольно много.

Можно привести немало примеров изменения наследственности путём прививок. Опыты эти проводились совершенно разными людьми, но людьми, придерживающимися единых взглядов, опирающимися в биологии на мичуринское учение. Теоретически возможность вегетативной гибридизации доказана безупречно, и немало вегетативных гибридов теперь в нашей стране уже получено на практике.

Есть помидоры сорта Гумберт. Плоды этого сорта имеют продолговатую форму. Этот сорт широко используют в производстве консервов. Сорт Гумберт был привит на ранний сорт, с круглыми плодами. С прививки (с привоя Гумберта) были взяты семена и высеяны. Потомство получилось разнообразное. Получились плоды, похожие на плоды Гумберта, получились плоды круглые, плоды сверху круглые, а книзу — гумбертовские, продолговатые.

Это разнообразие полученных в результате прививки форм плодов радует нас, но печалит менделистов-морганистов.

Почему? — спросите вы. А потому, что эти факты раскрывают нам интересные закономерности.

Во-первых, эти факты свидетельствуют о том, что через пищу, через обмен веществ наследственность подвоя и наследственность привоя взаимно формируют друз друга; получается как бы соединение, слияние двух пород.

Во-вторых, что особенно примечательно, мы видим, что при этом может сохраняться и старая порода, то есть получается картина, аналогичная той, какая получается при половой гибридизации.

При половой гибридизации в результате слияния двух половых клеток образуется новый организм. Этот новый организм обычно получается с двойственной наследственностью — и отцовской и материнской. Эта двойственность наследственности в отдельных клетках, например в половых, как бы расходится. Получается то, что в генетике называют «расщеплением». Расхождение двойственной наследственности, «расщепление», морганисты объясняют расхождением гомологических хромосом, в которых, по их утверждению, лежат кусочки (гены) наследственности; в одной хромосоме лежит наследственность одной родительской формы, в другой хромосоме — другой формы.

А вот опыты с вегетативными гибридами, повторяю, наглядно показали, что хромосомы из привоя в подвой (и наоборот) не передаются, тогда как свойства наследственности могут передаваться и передаются, что эти свойства наследственности могут объединяться из двух пород в одну, а потом вегетативно или через семена опять как бы расходиться.

Все эти факты заставляют нас смотреть на половой процесс совершенно по-иному, чем смотрели на него в биологической науке до сих пор. Я не имею возможности подробно останавливаться на этом вопросе. Укажу только, что ещё Дарвин предвидел изменение научных взглядов на половое воспроизведение. Признавая возможность вегетативной гибридизации, он писал следующее:

«. . . Если это возможно (в чём я теперь убеждён), то этот факт чрезвычайно важен, и рано или поздно он изменит взгляды физиологов на половое воспроизведение»¹.

Пример с вегетативными гибридами является прекрасным доказательством того, что наследственность не только изменяется под воздействием условий жизни, но и строится, создаётся под влиянием этих условий, под влиянием пищи, обмена веществ. Иными словами, наследственность, как свойство живого, создаётся под влиянием того же, из чего создаётся и само тело организма. Вегетативные гибриды служат прекрасным подтверждением этого положения.

Мы очень сильно заинтересованы в правильном понимании наследственности и её изменений. Этот вопрос исключительно важен не только для теории, но в такой же мере и для практики. Я привык любой вопрос в теории решать только под углом зрения практики, решать практически. И привык к этому не потому, что я не люблю теории. Как раз наоборот: отрыв от практики приводит не только к бесплодной, но и к ошибочной работе в области теории. Это можно подтвердить десятками примеров, взятых из работ по теоретическим вопросам генетики — науки о наследственности и изменчивости.

В 1935 г. мне не было известно ни одного факта, когда яровая пшеница была бы сделана из озимой. Неизвестно было, как и что следует делать, чтобы озимую наследственность превращать в яровую.

Теперь же любой человек, занявшись этим делом, довольно легко сможет наследственно озимые формы превращать в наследственно яровые. Одновременно с этим научились превращать яровые в озимые. Так, например, бывший работник Одесской станции юных натуралистов Г. Т. Соловей, а также научные сотрудники Одесского института генетики и селекции Ф. А. Котов и Н. К. Шиманский поставили перед собой задачу — из яровых форм сделать озимые. И сделали.

Для превращения наследственно озимых растений в яровые необходимо в известный момент их жизни воздействовать на организмы повышенной температурой, то есть на яровизирующиеся озимые семена в определённый момент необходимо воздействовать теплом. А тт. Соловей и Котов, наоборот, на яровые воздействовали холодом. Яровые, согласно своей природе, не требуют для яровизации холода, но их стали высевать поздней осенью в поле и подвергать длительному воздействию холода. Таким образом, в течение двух поколений заставили яровые изменять свою наследственность в сторону озимости. Теперь мы высеваем семена этих переделанных растений весной, и они уже ведут себя не как яровые, а как озимые: не идут в трубку, не дают колоса и требуют для яровизации холода.

Такой посев можно видеть и на Всесоюзной сельскохозяйственной выставке. Там на одном из участков растёт пшеница Эритроспермум 1160. На половине участка высеяна яровая форма, а на другой половине — озимая, полученная из этой яровой. Обе эти формы высеяны одновременно, в мае. Яровая форма в конце июня уже выколосилась, а озимая сидит у земли, кустится и не идёт в трубку, так как она требует холода, а длительного холода нет.

Работы по переделке озимых в яровые и яровых в озимые интересны не только с точки зрения теоретической — для изучения основ наследственности и изменения её, — эти работы открывают новый этап в селекции и семеноводстве наших хлебных злаков.

В опытах по переделке природы озимых в яровые и яровых в озимые получили не только то, что заранее предполагалось получить, но и ряд других очень интересных и важных результатов.

Часть семян пшеницы, изменённой из яровой Эритроспермум 1160 в озимую, тов. Шиманским осенью1939 г. была передана для посева в сортоиспытание озимых в Селекционно-генетическом институте.

Весной 1940 г. легко можно было убедиться, что эта пшеница перенесла зимовку как хорошая типичная озимая. Мало того, когда проводились эксперименты по превращению яровой формы в озимую, мы не предполагали, что такая озимая будет более зимостойкой, чем все сорта озимой пшеницы, происходящие из степной Украины. А получилось именно так.

Зима 1939/40 г. в Одессе на полях института была неблагоприятной для озимых. Озимые пшеницы, такие, например, как Украинка (стандарт), довольно сильно были повреждены морозом.

В сортоиспытании озимая пшеница, полученная из яровой Эритроспермум 1160, была высеяна рядом с Украинкой. Весной, глядя на делянки после перезимовки, легко было подметить, что новая озимая пшеница, полученная из совершенно неморозостойкой яровой, не уступает и даже превосходит по своей устойчивости стандарт, озимую пшеницу Украинку.

С озимым ячменём, полученным тов. Соловьем из ярового Паллидум 032, произошло то же. В сортоиспытании в Селекционно-генетическом институте все стандартные сорта озимого ячменя в зиму 1939/40 г. почти целиком погибли. Озимый ячмень тов. Соловья, полученный из ярового, также сильно пострадал. Но он всё же перенёс зимовку несравненно лучше, чем все другие стандартные озимые сорта ячменя, — лучше по зимостойкости.

Теперь мне уже стал яснее путь создания такого озимого сорта пшеницы, который выдерживал бы любой мороз, какой только бывает в природе самых суровых районов, например в открытых сибирских степях. Это — вполне реальная возможность.

В двух случаях, о которых я рассказал, люди не занимались специально тем, чтобы каким-то образом привить растениям морозостойкость. Мы не делали эти сорта морозостойкими, но они сами сделались такими. Теперь мы прекрасно отдаём себе отчёт в том, почему это так произошло.

Пока организм из поколения в поколение остаётся с консервативной наследственностью, с ним трудно что-либо сделать, он не поддаётся быстрому улучшению. У наших же новых озимых сортов, полученных из яровых, старой наследственности уже нет. Она уничтожена. А новая наследственность только ещё создаётся, выражается у организма как бы в виде склонности. Поэтому такая наследственность ещё не консервативна, не устойчива. Её, по выражению Мичурина и Вильморена, можно назвать расшатанной наследственностью. А организм с расшатанной наследственностью — очень хороший материал для селекционера. Из этого материала при умении можно делать замечательные вещи.

Организм с неустойчивой, шаткой наследственностью также требует тех условий, которые ему соответствуют, как и организм с крепкой, с консервативной наследственностью. Но в отличие от последнего, который при отсутствии этих условий гибнет, организм с неустойчивой наследственностью не ждёт, если нет этих условий, а начинает ассимилировать многое другое из окружающей среды.

Хороший биолог и замечательный селекционер Вильморен в своё время писал, что чрезвычайно важно добиться изменения растения. Важно изменить растение, пусть даже не в ту сторону, в которую желаешь его изменить, а в противоположную, но изменить. После этого из растения с такой шаткой наследственностью нетрудно сделать и то, что нужно. Буквально то же самое, лишь другими словами, говорил один из лучших биологов, американец Бербанк. Ещё более глубоко, на основе научной теории, этот же вопрос развивал наш учёный Иван Владимирович Мичурин. Мичурин указал конкретные научные пути не только по вопросу об изменении, расшатывании наследственности растений вообще; он указал, как надо добиваться направленных изменений. Мичуринцы, последователи Мичурина, по-настоящему овладевают делом планомерного, направленного изменения природы организмов. Сегодня в этом деле мы разбираемся глубже и лучше, чем разбирались вчера.

Сегодня мы знаем не только, как нужно расшатывать, уничтожать старую наследственность. Мы знаем и то, почему новая наследственность неустойчива, как её нужно закреплять в желательном для нас направлении.

Если семена растений, имеющих молодую, ещё очень неустойчивую наследственность, передать в руки морганистов-менделистов, то они, пренебрегая мичуринским, научным подходом к растению, могут испортить всё дело. А испортив дело, морганисты скажут: мы взяли у вас семена для проверки, у нас ничего хорошего не получается. Поэтому, мол, пустые разговоры, что наследственность можно изменять направленно.

Необходимо уметь не только расшатывать наследственность, но и закреплять молодую наследственность в нужном нам направлении. Для этого надо знать, как слагается наследственность, и давать условия, благоприятствующие развитию в определённом направлении. При таком знании семена второго поколения будут обладать более стойкой наследственностью, семена третьего поколения — ещё более стойкой и т. д. А в четвёртом-пятом поколениях семена можно давать даже и в руки морганистов: при всём их желании они уже не смогут испортить дело, повернуть растение как бы вспять, на старый путь.

Исследовательские работы большого коллектива мичуринцев в области изменения, а вместе с тем и изучения наследственности привели нас к важному, на наш взгляд, выводу: те условия внешней среды, которые требуются наследственностью для развития в организме данного свойства или данного признака, — эти же условия обязательно участвовали в создании самой наследственности, в создании наследственности данного свойства, данного признака.

Основываясь на этом выводе, мы можем ставить интересные, практически полезные опыты. Например, нам очень нужен морозостойкий озимый сорт пшеницы для Сибири; в создании такого сорта обязательно должны участвовать суровые условия открытой сибирской степи. Эти условия должны действовать на организм, имеющий шаткую, неконсервативную наследственность. Такую наследственность мы умеем теперь создавать. Поэтому мы уверены, что можем в короткий срок дать такие растения озимой пшеницы, которые будут выносить суровые условия открытой сибирской степи.

Почему озимая пшеница, полученная Котовым и Шиманским из яровой Эритроспермум 1160, оказалась более зимостойкой, нежели любая другая озимая пшеница с консервативной наследственностью, происходящая из украинской степи? Потому, что в создании наследственности этой пшеницы участвовали условия довольно жёсткой зимы. На шаткую наследственность новой пшеницы эти условия действовали так, что сдвигали её в сторону большей морозостойкости. Если эта пшеница перенесла крепкую одесскую зиму1939/40 г., то её семена, несомненно, теперь более стойки, чем те семена, которые сеялись осенью 1939 г.

Если эту пшеницу (и аналогичные ей, которые мы теперь имеем высеем в суровых условиях Заволжья или Сибири, создадим для неё жёсткие условия (но, конечно, не такие, чтобы убить пшеницу окончательно!), мы тем самым направим молодую наследственность в сторону ещё большей морозостойкости.

Экспериментальные работы мичуринцев дают все основания к том, чтобы чрезвычайно консервативную наследственность организма превращать в чрезвычайно нестойкую, — и этому нельзя не радоваться.

Человек, не знающий, из чего и как строится наследственность, не может иметь дело с организмами, обладающими нестойкой наследственностью. А для людей, знающих, из чего и как создаётся наследственность, организмы с шаткой, неустановившейся наследственностью — клад, золото. Мы будем ставить эти организмы из поколения в поколение во всё более жёсткие условия, в условия сильного холода (но только, повторяю, так, чтобы не убить растения!), и тогда через два-три года воспитанная таким образом пшеница ничем не будет отличаться по стойкости от местных растительных форм.

Вы можете сказать, что в открытой степи Сибири нет местных озимых пшениц и поэтому новые сорта пшеницы не с чем будет сравнивать. Это правда, что в некоторых районах нет местных форм озимых пшениц. Но там есть местные формы сорняков, которые создавались сибирскими условиями и которые не боятся никакого мороза. А раз мы знаем, из чего и как строится наследственность, то, пользуясь этими знаниями, будем соответствующим образом воспитывать пшеницу так, чтобы в результате она по своей зимостойкости не уступала местным сорнякам.

Впервые опубликовано в 1940 г.