Иван Владимирович Мичурин

Мичурин

Смотрите также:

История науки

История медицины

Медицина в зеркале истории

Биология

Медицинская библиотека

Медицинская энциклопедия

Судебная медицина

Микробиология

Физиология человека

Биогеронтология – старение и долголетие

Биология продолжительности жизни

Внутренние болезни

Болезни желудка и кишечника

Болезни кровообращения

Болезни нервной системы

Инфекционные болезни

Палеопатология – болезни древних людей

Жизнь зелёного растения

Защита растений от вредителей

Справочник по защите растений

Лекарственные растения

Развитие животного мира

Эволюция жизни

1855 - 1 935

Великий естествоиспытатель, исследователь и преобразователь растений, основоположник нового направления в биологии Иван Владимирович Мичурин родился 27 октября 1855 г. в д. Долгое Пр онского уезда Рязанской губ. После окончания в 1869 г. Пронского уездного училища, И. В. Мичурин занялся самостоятельной подготовкой по курсу гимназии, с тем, чтобы подготовиться к поступлению в Петербургский лицей. Но достичь поставленной цели «по недостатку средств» не удалось. Нужда, в которую к тому времени впала семья И. В. Мичурина, заставила его отказаться от мечты о высшем учебном заведении и поступить конторщиком в товарную контору железнодорожной станции Козлов. Вскоре произошел разрыв И. В. Мичурина с родителями. Причиной послужила его женитьба в 1874 г. на дочери рабочего. Родители, хотя и бедные люди, но дворяне по происхождению, не хотели этого брака, он казался им унизительным. Но И. В. Мичурин не посчитался с этим.

Увлечение садоводством пробудилось у И. В. Мичурина очень рано. В заметке «Общие краткие автобиографические сведения к портрету», опубликованной в 1914 г., И. В. Мичурин писал: «Вот подвигается уже к концу четвертый десяток лет, как я всецело посвятил себя и всю свою деятельность до сих пор еще страстно любимому делу садоводства. В силу ли наследственной передачи мне от деда, положившего много личных трудов при разведении большого сада... в Рязанской губ., или быть может, еще от прадеда, тоже известного садовода, жившего в Калужской губернии, где и до сих пор существует несколько сортов груш под названием Мичуринских, а возможно, что и личный пример занятий отца, тоже много работавшего по разведению своего сада,— сильно повлиял на меня еще в самом раннем детстве. Только я, как помню себя, всегда и всецело был поглощен только одним стремлением к занятиям выращивать те или другие растения, и настолько сильно было такое увлечение, что я почти даже не замечал многих остальных деталей жизни; они как будто все прошли мимо меня и почти не оставили следов в памяти» (Соч., т. IV, 1948, стр. 3).

Свою работу по изучению и преобразованию природы растений И. В. Мичурин начал в 1875 г. на крохотном приусадебном участке, вскоре так переполнившемся растениями, что дальше работать стало невозможно. Только к 1888 г., отказывая себе в самом необходимом, он сумел скопить денег на покупку в рассрочку небольшого лугового участка в семи километрах от Козлова (ныне Мичуринска), пригодного для разбивки сада. После этого у него не осталось денег даже на то, чтобы перевезти растения на новое место и он вместе с женой перенес их на себе.

Условия жизни И. В. Мичурина сложились так, что все дело изучения плодовых растений и выведения новых улучшенных сортов ему пришлось вести на свои средства, добываемые личным трудом. Эти средства получались от продажи растений «из нарочно для этой цели основанного небольшого торгового питомника, на доходы с него велись и вообще расходы, но зато остатка или сбережений почти никаких не получалось». «Я в течение всего прошедшего времени (1875—1917.— Авт.) постоянно боролся с нуждой и переносил всевозможные лишения молча, никогда не просил пособий от правительства, чтобы дать более широкое развитие этому в высшей степени полезному и притом необходимо нужному для русского сельского хозяйства делу».

Мичуринские сорта

Только всепоглощающая страсть, доходившая до полного самозабвения, не позволявшая отказаться от исследования жизни растений, могла дать И. В. Мичурину ту невероятную стойкость, которая помогла ему преодолевать трудности и невзгоды, провести десятки тысяч опытов, имеющих большую ценность для биологии. «Шаг за шагом, в течение многих лет,— писал И. В. Мичурин,— я старательно изучал на практических разносторонне обставленных опытах дело гибридизации, принимая к сведению и те немногие теоретические данные, которые в то время удалось мне собрать».

Между тем популярность мичуринских сортов росла не только в России, но и за ее пределами. Уже в 1898 г. всеканадский съезд фермеров, собравшийся после суровой зимы,— по словам проф. Саундерса,— «констатировал, что все старые сорта вишен как европейского, так и американского происхождения в Канаде вымерзли, за исключением „ Плодородной Мичурина" из г. Козлова (в России)». В 1913 г. И. В. Мичурин, через посетившего его американского ботаника Фрэнка Майера, получил предложение правительства США продать на выгодных условиях коллекцию выведенных им сортов Соединенным Штатам. И хотя И. В. Мичурин очень нуждался в то время, он ответил категорическим отказом. Плоды его творчества должны принадлежать его народу.

«До революции,— писал И. В. Мичурин,— мой слух всегда оскорблялся невежественным суждением о ненужности моих работ, о том, что все мои работы — это ,,затеи", ,,чепуха". Чиновники из департамента кричали на меня: ,,Не сметь!". Казенные ученые объявляли мои гибриды „незаконнорожденными". Попы грозили: ,,Не кощунствуй! Не превращай божьего сада в дом терпимости!". (Так характеризовалась гибридизация.)»

Индеферентно отнесшийся к февральской революции И. В. Мичурин сразу же принял Октябрьскую революцию. Как только власть в Козлове была взята в руки Совета рабочих, солдатских и крестьянских депутатов, И. В. Мичурин явился в уездный земельный комиссариат и заявил: «Я хочу работать для новой власти».

После победы Великой Октябрьской социалистической революции советское правительство создало И. В. Мичурину все условия, необходимые для крупномасштабной и плодотворной научной работы. Это позволило великому биологу во много крат расширить свои экспериментальные исследования, обобщить собранные за многие годы фактические данные и тем самым сделать крупнейший вклад в биологическую науку.

Именно в этот период И. В. Мичурин во всю ширь развернул работу по решению той главной задачи, которую он преследовал всю свою жизнь: «не только объяснить, но и переделать природу растения для того, чтобы оно полнее отвечало потребностям жизни трудящихся» (Соч., т. IV, стр. 251).

Вторая половина девятнадцатого века ознаменовалась возникновением дарвинизма, оказавшего революционизирующее влияние на все естествознание и, прежде всего, на биологию.

Мыслящие биологи стали рассматривать живую природу в движении, в развитии. Формы растений и животных перестали казаться однажды созданными и неизменными. Дарвин безупречно доказал исторический, переходящий характер всех биологических форм. В центре внимания его последователей оказались вопросы о причинах, изменяющих формы растений и животных, о силах, движущих развитие живой природы. С каждым годом, все более актуальными становились вопросы: какие природные силы ломают наследственность растений, ныне населяющих землю— поля, сады, огороды, а также естественные леса, луга, болота; какие природные силы формируют и закрепляют новую наследственность; может ли растение приобретать признаки и свойства, которых не обнаруживалось у его близких и дальних родичей, иными словами, способно ли растение приобретать новые признаки и свойства; наследуются ли приобретенные растением признаки и свойства последующими поколениями. В связи со сказанным, у биологов постепенно возрастал интерес и к более общему вопросу: а что представляет собой сама наследственность,— свойство, присущее абсолютно всему живому миру.

Все шестьдесят лет (1875—1935) научных исследований И. В. Мичурина были посвящены поискам ответов на эти вопросы.

Ответ на стержневые теоретические вопросы биологии И. В. Мичурин искал путем решения конкретных задач селекции плодовых, декоративных и, частично, овощных растений.

В конце девятнадцатого века, когда И. В. Мичурин начал заниматься изучением жизни плодовых растений, российские сады были весьма бедны хорошими сортами. Напрашивался вопрос: откуда взять новые сорта? И. В. Мичурин обращается к эмпирическим данным и к теоретическим обобщениям. Он изучает труды Дарвина, высоко оценивает значение его бессмертных открытий для познания развития живой природы. Но практическая задача обогащения садов центральной полосы России такими культурными сортами плодовых растений, которые здесь прежде никогда не произрастали, требовала дополнительных исследований. Дарвинизм говорил об отборе — об одном из величайших обобщений биологии девятнадцатого века. Но плодоводы Центральной России не имели возможности прибегнуть к отбору: местных, стародавних популяций плодовых растений в их распоряжении не было. Плодоводы центральной полосы России занимались преимущественно тем, что приобретали в южных районах или за границей молодые деревца лучших культурных сортов и переносили их к себе.

Подобного рода деятельность давала ничтожные результаты: южные плодовые деревья на новом месте плохо росли, быстро заболевали, ослабевали, подвергались нападению многочисленных вредителей и при первой суровой зиме в большей части погибали. Приходилось расплачиваться за незнание закона природы, согласно которому растение и условия его жизни находятся в единстве. Нарушение этого единства ведет, как правило, к гибели плодового дерева. На познание этой истины И. В. Мичурин потратил первые три года своей деятельности (1875—1878). Но первые ошибки многому научили исследователя: они привели его к заключению, что сорта культурных плодовых растений для центральной полосы России необходимо создавать на месте, здесь же, в центральной полосе. Впоследствии он не раз напоминал этот вывод своим ученикам: сорта плодовых растений для Урала следует создавать на Урале, сорта для Сибири следует создавать в Сибири. Этот конкретный вывод можно рассматривать как одну из формулировок общебиологического закона о единстве организма и условий его жизни. Этот закон лежит в основе мичуринского учения.

Неудачный опыт переноса сортов плодовых растений из южных районов в центральные районы России помог обнаружить ряд других биологических явлений. Старые, давно возникшие сорта плодовых растений оказались менее пригодными к переносу, чем молодые, недавно сформировавшиеся. Напрашивался вывод: чем моложе биологическая форма (иными словами, чем ближе к экспериментатору исторический момент возникновения испытуемой биологической формы), тем больше ее способности приспособляться к непривычным условиям жизни.

С увеличением длительности истории существования формы растения эта способность постепенно угасает. В последующем мы еще не раз встретимся с описанным биологическим явлением.

Плодоводы Центральной России приобретали в южных районах молодые деревца или черенки со взрослых растений. Черенки прививались на местный подвой. Известный в свое время московский садовод Грелль утверждал, что черенки южных сортов плодовых растений при прививке их на местные «московские» подвои приобретают выносливость. Плодовые деревья, выращенные на «московских корнях», по своей способности противостоять климатическим невзгодам, должны превосходить плодовые деревья, взятые из южных районов с «южными корнями».

И. В. Мичурин экспериментально проверил утверждение Грелля и доказал, что оно не решает задачи. Отрицательное отношение к греллев- скому предложению положило начало длительному изучению влияния подвоя (корневой системы) на привитой черенок (привой). Многолетнее экспериментальное изучение доказало наличие влияния подвоя на привой, доказало возможность получения вегетативных гибридов. Позже, обобщая свои исследования по этому вопросу, И. В. Мичурин писал, что «корневая система растения принимает, очень деятельное участие в построении семени» (Соч., т. I, стр. 333—334). Но чтобы «деятельное участие» корневой системы довести до уровня наследственных изменений тела привоя и семян, формирующихся на нем,— иными словами, до получения вегетативного гибрида,— простого бездумного сращивания привоя и подвоя совершенно недостаточно. Большинство таких сращиваний, как правило, не приводит к возникновению вегетативных гибридов.

Предшественникам И. В. Мичурина, да и самому молодому И. В. Мичурину, не удалось путем прививки черенков южных сортов на местные, устойчивые подвои решить поставленную задачу — повысить стойкость южных сортов к суровым условиям Центральной России. Прививки приносили экспериментаторам одни лишь разочарования. Лишь в пору своей научной зрелости, исследователю удалось положить начало выяснению причин описанных неудач. Ключом к такому выяснению оказался исторический подход к вопросу. Каждая биологическая форма имеет свою историю: момент возникновения, молодость, возмужалость, старость, момент исчезновения. Экспериментальные исследования показали, что подвой не оказывает сколько-нибудь существенного влияния на наследственные свойства черенков, взятых с давно сформировавшихся устойчивых сортов. В то же время, устойчивый подвой способен вносить коренные изменения в наследственность черенков, взятых с молодых недавно возникших биологических форм.

За шестьдесят лет научной деятельности И. В. Мичурин внес крупный вклад в разработку метода вегетативной гибридизации. Но если и в наше время этот метод нуждается в дальнейших серьезных научных исследованиях и конкретизации, так что тогда можно сказать о положении дел в последней четверти девятнадцатого века. Метод вегетативных прививок не давал в руки селекционера действенного оружия. Лучшим подтверждением такого заключения служит тот факт, что молодой И. В. Мичурин, потерпев неудачи с прививками первых лет, ищет иные пути создания сортов плодовых, приспособленных к условиям Центральной России.

Селекция растений - каким путем создавались в прошлом сорта плодовых растений

Исследователь вновь обращается к истории. Каким путем создавались в прошлом сорта плодовых растений? История давала на поставленный вопрос ответ: существующие сорта плодовых, как правило, возникали в прошлом от посева семян: «Выросла, например, у крестьянина Антона на огороде от случайно попавшего семени яблоня, дающая крупные хорошего вкуса яблоки, ну и стали разводить этот сорт под названием Антоновки. Нашлась в Приволжье опять-таки от случайно брошенных семян, яблоня, дающая красиво окрашенные яблоки с привкусом аниса, и стали разводить этот сорт под названием Аниса; так было и с различными Боровинками, Грушовками, грушами — вроде Тонковетки или Поддулек. Таким путем собирали сорта и в западных странах...» (Соч., т. I, стр. 326).

Здесь дана конкретная и объективная картина селекционной работы в историческом прошлом. Это — стихийная селекция. При стихийной селекции находки форм плодовых растений, удовлетворявших потребности человека, были редки. Но редкость находок не опровергает основы метода получения культурных сортов плодовых — все они получены путем посева семян. Редкими находки были лишь потому, что интересующие человека формы возникали сами по себе, без вмешательства человека.

Выводы И. В. Мичурина находились в явном противоречии с убеждениями большинства плодоводов XIX века. Это большинство на основе собственного опыта утверждало, что от посева семян плодовых получаются лишь дикие формы. Происходит это от того, что плодовые растения, якобы, имеют ярко выраженную склонность возвращаться к своим диким предкам.

И. В. Мичурин не мог согласиться с рассуждениями большинства. Но чтобы опровергнуть их, следовало устранить неувязку между выводами из истории стихийной селекции и опытами плодоводов. Их опыты были точны: посев семян культурных сортов плодовых, действительно, давал, как правило, дикие формы растений. И. В. Мичурин никогда не восставал против фактов. Поиски решения противоречия между историей и экспериментами приводят И. В. Мичурина к ряду открытий, имеющих принципиальное значение. Их общий смысл сводится к выяснению определяющей роли условий жизни в формировании культурных качеств плодовых растений. Культурные качества сортов плодовых растений (иными словами, те качества, по которым человек оценивает биологические формы с точки зрения собственных потребностей) создаются условиями жизни. А отсюда следует: чтобы из семян яблони Анис получить растения того же сорта, необходимо, для молодых деревьев, от прорастания семян и до первых плодоношений, создать точно такие же условия жизни, в которых впервые возникла яблоня Анис. Нарушение этого требования может изменить культурные качества сорта (и чаще — в худшую сторону).

Плодоводы прошлого века, высевая семена культурных сортов, не заботились о создании условий среды и о приведении в действие тех факторов, под совместным воздействием которых растения могли бы развить в себе свойства культурного сорта. «А между тем,— писал

И. В. Мичурин,— в этом-то и есть главная причина неудачи в деле» (Соч., т. I, стр. 157). Главная причина получения из семян культурных сортов диких форм заключалась в том, что при посеве семян не приводились в действие те факторы, которые в прошлой истории формировали культурный сорт плодовых деревьев.

Более четверти века исследователь изучает и совершенствует систему конкретных приемов выведения плодовых растений из семян. Плодовые деревья на собственных корнях точнее передают через семена свои качества потомству, чем деревья, выращенные на диких подвоях. На семена следует отбирать плоды с деревьев, цветы которых защищены от опыления пыльцой с диких плодовых деревьев. Признаки диких плодовых деревьев при переопылении доминируют. На семена следует выбирать плоды лучшие по наружным и внутренним качествам, избегать уродливых по форме, больных, заморенных и т. п. Не нужно брать семян с растений, слишком старых, уже истощенных или больных. Нужно избегать давно существующих сортов, находящихся в состоянии вырождения или вымирания. Чрезмерно тучное развитие материнского растения, а также плоды, случайно разросшиеся до непомерно большой величины, одинаково негодны, как и заморенные, больные, уродливые; те и другие, за редким исключением, дают лишь хилое, больное потомство.

Для посева необходимо отбирать правильно сформированные и нормально выполненные семена. Отобранные семена не пересушивать, как до посева, так и после посева. Посев следует производить на участке с должным составом почвы. Почва должна подбираться соответственно природе каждого вида плодовых растений, а в некоторых случаях и соответственно природе отдельных разновидностей и сортов. После всходов и до возмужалости деревца, до приобретения им достаточной устойчивости, за сеянцами должен быть обеспечен целесообразный уход.

Следует для каждой биологической формы подбирать такие условия, которые формируют сорт с культурными качествами.

На успех решения задачи сильно влияет отбор биологических форм. Все сорта плодовых деревьев и ягодных кустарников, по их способности передавать потомству через семена свои культурные качества, исследователь условно разделил на три группы. Первая группа — сорта, дающие сеянцы с культурными качествами только при полном исключении возможности опыления цветков пыльцой диких форм. Вторая группа — сорта с малоустойчивой способностью передавать потомству через семена свои культурные качества. Причины такой малой устойчивости разнообразны, но одной из главных является влияние корней дикого подвоя на неустойчивую в наследственном отношении форму. Все молодые сорта (недавно выведенные) принадлежат к этой группе. Со временем, эти сорта могут распределиться по всем трем группам. Третья группа — сорта, обладающие большой способностью передавать свои культурные качества потомству через семена. И. В. Мичурин считал свою группировку относительно условной. Например, при смене района эксперимента отдельные сорта могут перемещаться по группам. Он отлично видел, что в природе все грани условны, подвижны. Но сам факт, отраженный этой группировкой, представляет значительный интерес для теоретической биологии. Давая конкретную характеристику сортов первой группы, исследователь не придает особого значения

подвою (хотя он и может играть роль), а при характеристике сортов второй группы подвой играет определяющую роль. Если у сортов первой группы способность передачи культурных качеств через семена относительно устойчива, и эту устойчивость нарушает лишь переопыление с дикими формами, то у сортов второй группы эта способность и без переопыления весьма неустойчива. Наконец, у сортов третьей группы способность передачи культурных качеств через семена столь устойчива, что она сохраняется при любых условиях.

Из охарактеризованного опыта группировки сортов следовало, что у разнообразных биологических форм, принадлежащих к одному и тому же биологическому виду, состояние свойства наследственности в смысле взаимодействия наследственности с окружающей средой может быть различным. А этот факт как раз и служит объективным основанием возможности управления наследственностью. «...Свойства многих сортов под воздействием перемены состава почвы и от разности климатических условий,— этих могучих факторов по своему влиянию на жизнь растений вообще,— могут в некоторых случаях значительно измениться в ту или другую сторону» (Соч., т. I, стр. 191).

Поисками путей и способов управления наследственностью растений И. В. Мичурин занялся почти с первых же шагов своей исследовательской деятельности.

Возникновение культурных сортов плодовых деревьев в историческом прошлом, безусловно, зависело от действий человека. Условия среды, в которых возникали культурные формы, главным образом почвенные условия, создавались человеком. Но, создавая культурную среду для возделываемых растений, человек не учитывал влияния своих действий на наследственность плодовых деревьев. Возникновение культурных сортов было делом случайным и при этом редким. Между тем возникновение каждого культурного сорта имеет свои конкретные, объективные причины. Эти причины скрыты в действии на организм комплекса условий внешней среды. Многочисленные эксперименты и наблюдения приводят И. В. Мичурина к выводу, что биолог в состоянии раскрыть эти причины и управлять их действием. Человек в состоянии найти способы осмысленного, направленного выведения культурных сортов. «Описывая способы, употребляемые мною для выведения новых сортов растений из семян, я нисколько не желаю выдать все это за ка- кое-то новое открытие, как о том говорят мои недоброжелатели; я только стараюсь выяснить способы осмысленного выращивания новых сортов, а не случайного получения их, как это было у нас до настоящего времени...» (Соч., т. I, стр. 183). И. В. Мичурин хорошо понимал сложность задачи раскрытия причинных связей (а в этом как раз и состоит основа управления наследственностью), действующих в живой природе. Живая природа для нас,— замечал он,— закрытая книга, и для того, чтобы изучить одну из страниц этой книги, требуются целые столетия времени и труд многих людей. Но человек в состоянии страница за страницей овладевать книгой живой природы. Этот мичуринский общефилософский вывод имеет огромное революционное значение. Он открыл новую главу в развитии биологии.

Эта глава начинается со всестороннего переисследования вопроса акклиматизации — одногр из самых древних вопросов истории познания наследственности. Как известно, до открытий Дарвина в биологии господствовало убеждение, что акклиматизация невозможна. «Я знаю,— писал Дарвин,— что попытки акклиматизировать животных или растения называют пустой химерой» (Ч. Дарвин, Изменение животных и растений в домашнем состоянии, 1941, стр. 492—493). Практика селекционеров опровергла теоретиков. Дарвин, обобщив селекционную практику, дал разработке этого вопроса новое направление. Дарвин называл акклиматизацией только такие события, в результате которых возникает существенное изменение одного из компонентов биологической системы (организм — окружающая его среда), а именно, изменение наследственного основания организма, изменение, влекущее за собой образование новых разновидностей, обладающих наследственной организацией, отличной от исходной.

Выдающийся русский биолог А. Бекетов, принимая этот вывод Дарвина, ввел в понятие об акклиматизации и еще одно условие. Мы можем, замечал он, считать тот или иной вид растения (или животного) действительно акклиматизированным только тогда, когда перестройка организации не отразилась на жизнеспособности и плодовитости переселенного организма. Основываясь на своих исследованиях, Бекетов сделал два вывода: 1) процесс акклиматизации в естественной природе идет непрерывно; 2) акклиматизация в условиях культуры невозможна, так как процесс изменения наследственной организации требует тысячелетий и даже десятков тысяч лет.

И. В. Мичурин, опираясь на выводы Дарвина и дарвинистов, продолжил разработку вопроса об акклиматизации дальше. Он был согласен с Бекетовым в том, что наследственная организация изменяется медленно. «Природа изменяет строение живых организмов, приспособляя их к условиям среды, лишь очень медленно, едва заметно, в течение целых тысячелетий» (И. В. Мичурин, Соч., т. I, стр. 544). Но в то же время, он своими исследованиями доказал, что вывод о невозможности акклиматизации в условиях культуры ошибочен. Более того, в условиях культуры процесс акклиматизации, иными словами, процесс изменения наследственности под воздействием человека, может протекать с несравненно более значительными, чем в естественной природе скоростями. Наконец, И. В. Мичурин внес в понятие акклиматизации уточнения, имеющие принципиальное значение. В мировой коллекции культурных растений, писал он, попадаются такие формы, которые «...еще у себя на родине имели в себе свойства переносить более низкое падение температуры и другие суровые климатические условия, чем на их родине» (Соч., т. IV, 1948, стр. 168). При переносе таких растительных форм из мест с мягким климатом в места с более суровым климатом изменений в строении и наследственности не происходит. И подобные случаи нельзя относить к акклиматизации — здесь мы имеем дело с натурализацией. Выяснение явления натурализации имеет принципиальное значение не только для познания сущности акклиматизации, но и для теоретической генетики, особенно при анализе структурных основ наследственности.

Говорить, что данное растение акклиматизировано, писал И. В. Мичурин, можно лишь тогда, когда оно, будучи перенесенным из местности с другим климатом, само по себе в новом месте расти не может, но вследствие целесообразных сознательных приемов акклиматизатора мирится с условиями нового климата и перестраивает свое наследственное основание. Очень важно также и условие, чтобы «...искусственно акклиматизированный сорт настолько сделался устойчивым, что при дальнейшем его размножении будет в состоянии удержать приобретенную способность успешно развиваться и плодоносить в новой для него местности, уже не требуя особых, против местных сортов, усилий от человека к поддержанию его существования» (Соч., т. I, 1948, стр. 135). Растение можно считать акклиматизированным только тогда, когда оно в новых условиях приобретает новые качества, которые затем передаются потомству через семена,— иными словами, наследственные качества.

Мичуринская постановка задачи акклиматизации содержательна с теоретической точки зрения.

В самом деле, рассмотрим вопрос конкретно. Садоводство Центральной России располагало сортами плодовых, приспособленными к суровому климату. Но сорта были малоурожайными и давали плоды с плохими внешними и неудовлетворительными вкусовыми качествами. И. В. Мичурин поставил перед собой задачу получить новые сорта. Новые сорта должны были обладать такой же хорошей, как и старые, приспособленностью к суровому климату, но давать высокие урожаи плодов с хорошими вкусовыми качествами. В биологической системе (организм и окружающая его среда) следовало заменить биологический компонент — организм. Возможна ли такая замена? И. В. Мичурин дал на этот вопрос однозначный ответ: да, возможна. В одной и той же внешней среде растут и развиваются разные биологические формы. Возможность такого явления обусловливается наследственностью. У разных биологических форм, растущих в одной и той же среде, разная наследственность. Это различие между формами скрыто в биологическом строении организма. Эти внутренние биологические различия и исследует генетика, в этом ее предмет (мы пока оставляем в стороне вопрос о том, что к этому предмету может быть несколько различных подходов). Исследует с той целью, чтобы выработать средства изменения биологического строения организма — средства изменения наследственности. Именно такой смысл, на наш взгляд, вложил И. В. Мичурин в свое следующее замечание. «Теперь наступило время, когда человек может не только делать мертвые механизмы различных машин, но и создавать живые организмы новых видов растений, а в будущем, вероятно, достигнет и творения новых видов животных, более полезных для его жизни» (Соч., т. I, стр. 435).

Как видим, И. В. Мичурин мечтал о генетике-селекционере как конструкторе новых биологических форм. Он стремился «получить ту давно желаемую власть над ходом дела» (там же, стр. 314). Такая власть легко не дается.

При поверхностном знании наследственности задача замены одного из компонентов биологической системы — организма — может представиться несложным делом. Стоит произвести такую замену (скажем, приобрести в южных краях молодое деревце или черенок и перенести его в Центральную Россию), а условия среды уже сами по себе совершат всю работу по приспособлению организма к новым условиям — по трансформации его наследственных качеств. Примерно на таком уровне находились знания о наследственности тогда, когда И. В. Мичурин приступал к своим исследованиям. Много лет спустя, вспоминая о своих первых шагах по пути решения задачи, он писал, что в самом начале деятельности, из-за слишком поверхностных знаний дело казалось легко выполнимым, «но затем впоследствии выяснилась вся тяжесть взятого мною на себя труда» (там же, стр. 444).

Сложность задачи объясняется тем, что «природа, как видно, поставила большие преграды для изменения форм» (там же, стр. 460). Биологическая наука и призвана, видимо, выяснить, в чем сущность «больших преград», или, иными словами, каковы те биологические структуры и те законы движения самообновления, саморазмножения этих структур, которые обусловливают устойчивость биологических форм, воспринимаемых нами как ярко выраженный консерватизм наследственных свойств.

В процессе разработки способов выведения новых сортов плодовых из семян И. В. Мичурин настойчиво ищет способы преодоления этого консерватизма, способы понуждения растений воспринимать трансформирующее воздействие внешней среды.

В процессе поисков ему удается установить весьма важное биологическое явление: характер связи растения и условий его жизни изменяется вместе с возрастом растения.

В 1905 году он писал: «Всякое растение имеет способность изменяться в своем строении, приспособляясь к новой среде в ранних стадиях своего существования, и эта способность начинает проявляться в большей мере с первых дней после всхода из семени, затем слабеет и постепенно исчезает после первых 2—3, и редко до 5 лет, плодоношения нового сорта, затем полученный новый сорт плодового дерева становится настолько устойчивым по отношению к изменению в смысле выносливости, что никакие способы акклиматизации уже почти немыслимы» (Соч., т. I, стр. 116).

Отсюда с неизбежностью следует вывод, что, с точки зрения трансформирующего воздействия внешней среды на организм, большая часть индивидуальной жизни многолетнего плодового растения выпадает: большая часть пути индивида, с точки зрения изменения его наследственности, как бы защищена от воздействия окружающей среды.

Дальнейшие исследования характера связи растения и условий жизни, продолжавшиеся до конца творческого пути исследователя, приводят И. В. Мичурина к новым открытиям. Он устанавливает, что и на молодое, еще не плодоносившее растение, внешняя среда, с точки зрения трансформации, влияет по-разному. Разница зависит от условий, в которых происходило на родительском дереве оплодотворение цветков, положившее начало тому семячку, от которого берет свое начало исследуемое растение, от условий формирования семян и т. д.— иначе говоря, в поле зрения исследователя включается доэмбриональный, эмбриональный и постэмбриональный периоды развития. Таким образом, И. В. Мичурин пришел к выводу, что путь индивидуального развития многолетнего растения распадается на ряд периодов: 1. Период формирования родительских зародышевых клеток, процесс оплодотворения, процесс формирования семени. 2. Прорастание семени и первые годы жизни растения до начала плодоношения. 3. Первые годы плодоношения. 4. Возмужалость растения, а затем завершение индивидуальной жизни. При современном уровне знаний можно уже относительно точно определить моменты перехода одного периода в другой. Биологическая наука, несомненно, будет непрерывно уточнять и уточнять объективную меру, фиксирующую переломные моменты. Но уже и сегодня, пользуясь изложенной градацией, мы в состоянии достаточно определенно установить изменение характера связи организма и среды в разные периоды онтогенеза. Для обеспечения течения биологических процессов онтогенеза связь организма и среды, можно сказать, должна быть непрерывной; а трансформирующее воздействие среды на изменение наследственно обусловленного характера этого течения весьма прерывно — оно возможно лишь на небольших участках онтогенеза. Позже мы еще возвратимся к этому вопросу.

А сейчас обратимся к истокам учения И. В. Мичурина о гибридизации.

Семена яблони возникают от естественного перекрестного опыления. Но селекционер имеет возможность получать семена и от искусственного, принудительного опыления.

В процессе поиска путей решения своей генеральной задачи, И. В. Мичурин подметил, что семена от принудительного опыления дают растения, склонные к изменчивости значительнее, чем растения из семян, завязавшихся в результате естественного свободного опыления. В связи с этим И. В. Мичурин вводит в свои исследования и селекционную работу — гибридизацию, принудительное оплодотворение.

Гибридизацию для целей выведения новых сортов растений И. В. Мичурин начал использовать с конца прошлого века. В опубликованном в 1906 году отчете И. В. Мичурин описал более шести десятков сортов, выведенных им за период с 1887 по 1905 год. В названный период он вывел 15 сортов яблонь, из них: 4 путем посева семян от естественного опыления, 1 —спонтанная вегетативная мутация («спорт»), ю — путем искусственной гибридизации. За тот же период И. В. Мичурин вывел 8 сортов слив, из которых 1 путем посева семян от естественного опыления и 7 — путем искусственной гибридизации. Из 10 сортов вишни 4 получены из семян от естественного опыления и 6 из семян от искусственной гибридизации. Все 3 сорта груш получены в результате искусственной гибридизации; из 3 сортов малины — два получены из семян от естественного опыления и один искусственный гибрид. Три сорта роз, выведенных И. В. Мичуриным,— все гибридного происхождения. Таково же, примерно, положение и с другими плодовыми растениями, с которыми И. В. Мичурин работал с 1887 по 1905 год. Общий итог по 61 сорту таков: 22 сорта получены из семян от естественного опыления, 37 сортов — из семян от искусственной гибридизации, 1 сорт — отбор спонтанной мутации, 1 сорт — отбор вегетативной мутации.

В последующие годы И. В. Мичурин использовал искусственную гибридизацию еще более широко. Например, в труде «Помологические описания» (в котором по существу он подвел итог работы всей жизни) И. В. Мичурин описал 42 своих лучших сорта яблонь. По их происхождению они распределяются так: один сорт получен путем отбора вегетативной мутации «Антоновка полуторафунтовая» и один сорт — из семян, отобранных в плодах «Антоновки полуторафунтовой», четыре сорта получены из семян от естественного опыления и 36 сортов получены путем искусственной гибридизации.

История селекции не знает ни одного другого селекционера, который создал бы за свою жизнь столько сортов плодовых растений, сколько создал И. В. Мичурин. При этом сорта были созданы с использованием искусственной гибридизации в таких масштабах, которые до того не были известны в селекционной практике. Наконец, И. В. Мичурин, используя гибридизацию как селекционный прием, одновременно разрабатывал теорию гибридизации.

В работе «60-летние итоги и перспективы моих работ», опубликованной в 1934 году, И. В. Мичурин разделил свой творческий путь на три этапа: этап акклиматизации, этап массового отбора, этап гибридизации. Первые два этапа он назвал начальными, подготовительными к основному третьему этапу,— к этапу гибридизации, когда он и создал значительную часть сортов.

Основываясь на существе научных работ, можно было бы предложить и иное деление пути. Весь творческий путь можно поделить на два качественно различных периода: первый период — период искания на стороне (в районах с более благоприятными условиями) готовых сортов растений и перенос их (черенками, деревцами) в новые, непривычные для них, более суровые условия; второй период — период выведения новых сортов растений из семян на месте. Первый период не дал практически положительных результатов: он не обогатил сады центральной полосы России новыми, хорошими сортами. Но он привел исследователя к ряду выводов, имеющих определенную ценность для науки. Эти научные выводы приведены нами выше.

Второй период богат как практически положительными результатами (создание хороших сортов), так и теоретическими обобщениями. Теоретические достижения второго периода включили в себя, развили, углубили научные открытия, сделанные в первом периоде.

Второй период в свою очередь можно подразделить на ряд ступеней восхождения от менее совершенных к более совершенным приемам создания новых сортов, на ряд ступеней познания изменчивости и наследственности. Они отражают постепенное углубление и накопление знаний о жизни и развитии растений.

Эти ступени таковы: 1) посев семян от естественного опыления; 2) посев семян от искусственной гибридизации систематически близких форм растений (внутривидовые скрещивания); 3) посев семян от отдаленной гибридизации. Отдаленная гибридизация, в свою очередь, подразделялась на: а) гибридизацию близких в систематическом отношении форм, но взятых из географически отдаленных районов, б) гибридизацию далеких в систематическом отношении форм (межвидовые и межродовые скрещивания).

В первый период исследований И. В. Мичурин установил, что взрослые плодовые деревья или их черенки при смене условий жизни практически сохраняют свою наследственную форму. Во второй период он шел по ступеням постепенного повышения изменчивости форм растений. При посеве семян от естественного переопыления получались растения (гибридные растения), обнаруживавшие более сильную изменчивость, чем взрослые деревца или их черенки. Но степень изменчивости растений из семян естественного опыления невысока. Семена от естественного переопыления давали растения, которые при соответствующих условиях жизни, как правило, воспроизводили материнский тип. Но это не удовлетворяло И. В. Мичурина: семена наших южных и зарубежных сортов воспроизводили невыносливость матери, семена местных сортов воспроизводили выносливость матери, но не давали заметных улучшений в качестве плодов.

Почему посев семян, полученных в результате естественного переопыления, не давал разнообразия исходного материала, которое так интересует селекционера? Это явление есть результат проявления одного из существенных свойств живых организмов — свойства избирательности при оплодотворении. И. В. Мичурин первым обратил внимание на это свойство. При свободном перекрестном оплодотворении цветки материнского растения воспринимают такую пыльцу, которая в данных условиях наиболее приспособлена относительно яйцеклеток материнского цветка. Опыт показывал, что при свободном перекрестном опылении (но при обязательной защите от пыльцы дикой яблони, которая доминирует) семена с яблони «Антоновка» в соответствующих условиях выращивания воспроизводили «Антоновку», семена с яблони «Анис» — «Анис».

И. В. Мичурин придавал большое значение биологическому свойству избирательности. Описывая выведенный им сорт «Антоновка новая», в качестве достоинств сорта он отмечал: сорт интересен потому, что имеет научное значение, в смысле доказательства возможности получения из семян сорта без изменения.

При получении семян в результате свободного переопыления, особенно следовало обращать внимание на пыльцу диких яблонь. Пыльца диких яблонь осиливает действие пыльцы культурных сортов: от опыления цветков культурной яблони пыльцой диких яблонь завязываются семена, дающие в потомстве преимущественно дикие яблони.

В результате избирательности оплодотворения семена от естественного свободного переопыления не дают большого разнообразия форм растений; степень изменчивости в данном случае оказывается незначительной. Между тем селекционера везде и всегда интересовал прежде всего процесс изменчивости растительных форм. Для работы селекционера прежде всего необходимо разнообразие форм живых организмов. Где нет разнообразия, там селекционеру делать нечего: отсутствует основное условие отбора. Чтобы отбирать, необходимо разнообразие форм. Чем большим разнообразием располагает селекционер, то есть чем богаче исходный материал селекции, тем больше возможностей для работы. Как создавать разнообразие форм, как создавать исходный материал для селекции,— таков вопрос, который непрестанно приходилось и приходится решать селекционеру. В эти классические представления всех селекционеров прошлого И. В. Мичурин внес принципиально новое: селекционер обязан учиться управлять изменчивостью биологических форм и через такое управление овладевать формообразованием. (К этому вопросу мы еще возвратимся.)

В поисках путей увеличения изменчивости растений (такое увеличение изменчивости необходимо и при новом подходе, так как и при нем прежде всего необходимо нарушать консерватизм наследственности) И. В. Мичурин обратился к искусственной гибридизации, при которой в дело вводится принудительное оплодотворение.

На первых стадиях искусственной гибридизации использовались два типа родительских комбинаций: 1) оба родителя — местные выносливые сорта; 2) один родитель — местный выносливый сорт, второй родитель — инорайонный, южный сорт, не выносливый, но с высокими качествами плодов.

При искусственной гибридизации двух местных выносливых, чистого вида плодовых растений степень изменчивости несколько увеличивалась, в сравнении с изменчивостью при естественном свободном переопылении. Гибриды, полученные путем принудительного оплодотворения, оказывались более изменчивыми. Направление изменчивости определялось характером условий среды, действовавшей на гибридное растение в первые годы его жизни.

В 1929 году, отвечая одному из своих корреспондентов, И. В. Мичурин писал: «Можно ли получить улучшенный сорт скрещиванием двух Антоновок? Да, получатся от такого скрещивания семена Антоновки, которые могут дать из числа их сеянцев некоторые экземпляры с очень незначительным улучшением, но последнее будет во многом зависеть от влияния внешних факторов первых лет развития сеянцев. Так, если эти три-пять лет будут с благоприятными климатическими условиями для построения лучших качеств организма сеянца, то, конечно, получатся улучшенные сорта и, напротив, если внешние условия будут плохи, то сложение организмов большинства сеянцев уклонится в сторону диких видов, т. е. получится ухудшение и тем более, что в данном случае взят сорт Антоновки, ближайшие родичи которой принадлежали к дикорастущим видам. Вообще в деле гибридизации внешнее влияние среды имеет огромное значение» (Соч., т. IV, стр. 297).

Если на лучших по культурным качествам гибридных растениях при первом их цветении обеспечить самоопыление, то мы получим гибридные семена, а из них — растения второго поколения. Опыт показывает, что эти растения при благоприятных условиях жизни, способны и дальше изменяться в направлении улучшения своих культурных качеств. Следовательно, во втором семенном поколении гибриды сохраняют свою восприимчивость к действию условий жизни.

Несколько иные результаты получаются при втором типе родительской комбинации (в качестве одного родителя берется местный выносливый сорт, а другого — инорайонный, южный сорт, не выносливый, но с высокими качествами плодов). При втором типе скрещивания растения первого поколения обнаруживают более значительный (чем при первом типе) размах изменчивости. Часть гибридных растений первого поколения сочетает в себе выносливость к суровым климатическим условиям и высокое качество плодов. Особенно много таких растений получается тогда, когда первые годы развития гибридных растений протекают при хороших погодных условиях. Но если на лучших гибридных растениях первого поколения при первом цветении обеспечить самоопыление, то во втором поколении будет наблюдаться ухудшение культурных качеств плодовых растений. Гибридные растения второго поколения, оставаясь чувствительными к воздействию условий внешней среды, изменяются в направлении этого воздействия: высококультурные качества, унаследованные от инорайонных южных нежных сортов, под повторным воздействием суровой внешней среды в значительной мере утрачиваются, и гибридные растения по своим качествам приближаются к качествам местных сортов. Внешняя среда уничтожает в молодых гибридных и неустойчивых растениях наследственные качества того южного родителя, для которого суровые условия были несвойственны.

Повторные скрещивания - ступенчатая гибридизация

Чтобы преодолеть описанное явление, И. В. Мичурин ввел в свои исследования для его времени оригинальный прием — повторные скрещивания (известный в наше время под названием «ступенчатая гибридизация»). Гибридные растения, полученные от скрещивания местного выносливого сорта с инорайонным, южным, нежным сортом, при первом их цветении вновь принудительно скрещивались с инорайонным, южным сортом. Пользуясь такими повторными скрещиваниями, мы можем, замечал И. В. Мичурин, «действовать в смысле целесообразного воспитания при развитии сеянцев. Именно, в большинстве случаев мы можем усиливать развитие полезных и ослаблять или совершенно погашать развитие вредных признаков...» (Соч., т. I, стр. 329).

В другом месте он писал, что самым существенно важным в деле выведения новых сортов растений является способ повторного скрещивания гибридов с лучшими культурными (и иностранными) сортами (см. т. I, стр. 496, а также стр. 474). При этом способе можно работать, придерживаясь предварительно составленного и научно обоснованного плана работы.

Положительное влияние повторных скрещиваний (значительное улучшение качества растения в большинстве случаев) И. В. Мичурин объяснял дополнительным влиянием пыльцы от введенного в скрещивание сорта и повышенной восприимчивости молодого гибрида на собственных корнях к этим влияниям (см. т. I, стр. 497—498, а также стр. 503).

Повторные скрещивания И. В. Мичурин использовал как способ управления изменчивостью плодовых растений, как способ управления образованием у них желаемых культурных качеств. С помощью повторных скрещиваний Мичурин направлял изменчивость в сторону выработки у плодовых деревьев сочетания выносливости к суровым климатическим условиям и высоких культурных качеств. Селекционный прием ступенчатой гибридизации имеет глубокий теоретический смысл.

В поисках средств нарушения консерватизма наследственности и вызова изменчивости плодовых растений, И. В. Мичурин не остановился на повторных скрещиваниях. Он первым в биологической науке в широких масштабах исследовал и ввел в науку отдаленную гибридизацию.

Мичуринское учение об отдаленной гибридизации содержит два крупных раздела: 1) скрещивание отдаленных по своему географическому происхождению рас одного и того же вида; 2) скрещивание отдаленных в систематическом отношении форм — межвидовая и межродовая гибридизация.

Скрещивание отдаленных по своему географическому происхождению рас одного и того же вида в отношении процесса осуществления оплодотворения не представляет трудностей. Две расы одного и того же вида, сформировавшиеся в различных географических районах, скрещиваются между собой, как правило, так же свободно, как скрещиваются две расы одного и того же вида, сформировавшиеся в одном географическом районе. Но в чем же тогда различие и при том, как показали эксперименты, существенное различие? Различие состоит в результатах скрещивания — в качествах получаемых гибридов.

Когда один местный сорт растения скрещивается с другим местным сортом того же вида, результаты гибридизации оказываются не глубокими. Когда местный сорт растения скрещивается с лучшим по качеству сортом растения того же вида, но взятым из другого, отличающегося по условиям географического района, результаты оказываются более глубокими, более существенными. Наконец, когда скрещиваются два сорта растений одного и того же вида, взятые из двух различных по условиям жизни географических районов, а скрещивание проводится в третьем районе, результаты оказываются еще более глубокими и более существенными. В чем же здесь загадка? Во всех трех случаях речь идет о скрещивании в пределах одного и того же вида.

Установленная И. В. Мичуриным высокая эффективность скрещиваний рас одного и того же вида, но имеющих различное географическое происхождение, свидетельствует о существовании наследственных различий между формами одного и того же вида, свидетельствует о гетерогенности вида, создаваемой различиями географической среды. Это первое важное обстоятельство, установленное И. В. Мичуриным на основе результатов скрещиваний.

Второе обстоятельство касается характера взаимоотношений организма и окружающей его среды. С этой позиции и следует рассмотреть охарактеризованные варианты скрещиваний.

Здесь целесообразно сделать небольшое отступление. И. П. Павлов в своих исследованиях неизменно руководствовался принципом динамического единства организма и окружающей его среды. Содержание названного принципа великий естествоиспытатель передавал конкретными понятиями. «Совершенно очевидно,— писал он,— что вся деятельность организма должна быть закономерна. Если бы животное не было, употребляя биологический термин, точно приспособлено к внешнему миру, то оно скоро или медленно переставало бы существовать. Если бы животное, вместо того, чтобы направляться к еде, отстранялось от нее, вместо того, чтобы бежать от огня, кидалось в огонь и т. д. и т. д., оно было бы так или иначе разрушено. Оно так должно реагировать на внешний мир, чтобы всей ответной деятельностью его было обеспечено его существование. То же самое окажется, если представлять себе жизнь в терминах механики, физики и химии. Каждая материальная система до тех пор может существовать как данная отдельность, пока ее внутренние силы притяжения, сцепления и т. д. уравновешиваются с внешними влияниями, среди которых она находится. Это относится ко всякому простому камню, как и к сложнейшему химическому веществу. Точно то же надо представлять себе и относительно организма. Как определенная замкнутая вещественная система он может существовать только до тех пор, пока он каждый момент уравновешивается с окружающими условиями. Как только это уравновешивание серьезно нарушается, он перестает существовать как данная система» (И. П. Павлов, Избр. соч., 1949, стр. 159—160).

Единство организма и среды — это вещественная система, в которой непрестанно происходит уравновешивание. Многое в этом процессе предстоит еще исследовать и исследовать. Но и сегодня это представление является плодотворным.

В растении координация и интеграция отдельных его органов, тканей, частей несравненно менее совершенна, чем у животного. Но тем не менее, и в жизни растения охарактеризованный процесс имеет место. И. В. Мичурин в исследовании всех проблем селекции и генетики, в частности, и проблемы гибридизации, неизменно руководствовался принципом биологического динамического равновесия, равновесия биологической формы движения материи с условиями среды, в которой это движение совершается.

Возвратимся к трем вариантам скрещиваний, которые описаны выше.

Первый вариант — местный сорт растения скрещивается с местным сортом того же вида. В данном варианте скрещивания оба родителя находятся относительно условий внешней среды в равном положении. Между материнским растением и условиями его жизни существует динамическое относительно устойчивое равновесие. Материнское растение относительно полно пригнано к условиям жизни. То же самое можно сказать и об отцовском растении. И материнское, и отцовское растения одинаково полно пригнаны к одним и тем же условиям жизни.

При скрещивании двух аборигенных родительских форм биолог получает, безусловно, гибрид, который обладает: а) значительно более повышенной жизненностью, но, б) мало измененным в отношении наследственной основы. Обусловливается это тем, что при данном типе скрещивания динамическое равновесие между гибридом и условиями среды оказывается не нарушенным. Требования гибрида к условиям жизни нормально удовлетворяются, и противоречия между внутренним и внешним существенно не возрастают. В силу этого, сколько-нибудь усиленной изменчивости биологических структур при данном типе скрещивания не возникает. А раз изменчивость биологических структур незначительна, то отсутствуют условия возникновения существенно новых признаков и свойств.

Второй вариант — местный сорт растения скрещивается с сортом растения того же вида, но взятым из другого, географически удаленного района. В данном варианте родители гибрида относительно внешней среды оказываются в неравном положении. У одного родителя, у местного сорта (чаще всего это было материнское растение) налицо относительно устойчивая пригнанность к внешней среде. У второго родителя такой при- гнанности к внешней среде не существует. Он взят из другого географического района, отличающегося по своим условиям. Таким образом, при описываемом скрещивании второй родитель участвует в процессе, можно сказать, только своими биологическими структурами, вырванными из биологической системы. В результате возникает гибрид, отличающийся от гибрида первого варианта. Материнская и отцовская наследственные основы, объединившиеся в гибриде первого варианта, имели равные внешние условия развития. Во втором варианте родительские основы имеют неравные условия развития. Условия наиболее полного развития имеет наследственная основа местного родителя. Опыт показывает, что при втором варианте скрещивания в гибриде свойства и признаки местного родителя будут доминировать, а свойства и признаки инорайонного родителя чаще всего оказываются в рецессиве.

Подавленность свойств и признаков инорайонного родителя является следствием: а) благоприятных условий жизни для развития свойств и признаков местного родителя, подавляющих инорайонного родителя; 6) неблагоприятных условий жизни для развития свойств и признаков инорайонного родителя. В результате возникает гибрид, у которого изменения более глубокие, чем у гибридов первого варианта. Но ярко выраженное доминирование местного родителя ограничивает возможности изменчивости, не создает соответствующего поля, необходимого для развития тех свойств и признаков, по которым был избран инорайонный родитель.

Третий вариант — скрещивание двух родительских форм одного и того же вида растения, взятых из разных географических районов. Об этом типе скрещиваний И. В. Мичурин писал: «...я стал брать выносливых производителей из далеких от нас (от Козлова.— Авт.) стран, в данном случае из Дальневосточного края и из Манчжурии и, оплодотворяя их пыльцой лучших иностранных сортов, добился того, что оба производителя, т. е. отец и мать, одинаково лишенные привычных условий внешней среды их родины, участвовали в наследственной передаче своих свойств гибридам в одинаковой степени. Отмечу еще значительный плюс в гибридах такой комбинации: все они резко выделяются особенно сильно развитым свойством приспособления к условиям внешней среды новой местности» (Соч., т. I, стр. 628).

Район, в котором производится скрещивание, нов как для одного, так и для другого родителя. Степень нарушения биологической системы для каждого из родителей, вероятно, будет различной. Но здесь важен сам факт нарушения биологической системы и постановки обеих наследственных основ в непривычные условия жизни. Оба родителя относительно условий внешней среды оказываются в равных условиях: для обоих родителей эта среда оказывается одинаково новой. И в таких условиях возникают гибриды, обладающие наиболее ярко выраженным свойством приспособления. На этой основе возникает процесс интенсивной изменчивости биологических структур и возникновения новых качеств. Создаются наиболее богатые возможности для управления формированием гибридов в соответствии с поставленными целями.

Путем скрещивания отдаленных по своему происхождению географических рас И. В. Мичурин создал ряд высококультурных сортов плодовых— яблонь, слив, груш. С помощью описанных методов И. В. Мичурину удалось ввести в культуру центральной полосы России некоторые виды плодовых, до того здесь совершенно не произраставшие (например, абрикосы). Скрещивание географически отдаленных рас пролило свет на сущность доминирования в гибридах одних признаков и рецессивного состояния других признаков. Эти исследования открыли относительное значение доминантности и рецессивности. Более того, в одном гибриде может происходить смена доминирования: при одних условиях скрещивания и жизни гибрида тот или иной признак может доминировать, а при других — переходить в рецессивное состояние.

Высшей степени изменчивости растительных форм И. В. Мичурин достиг при межвидовой и межродовой гибридизации. Прием межвидовой и межродовой гибридизации он назвал методом массовой селекционной работы.

Ботаники веками считали, что виды, а тем более роды, не скрещиваются между собой. Основываясь на этом убеждении, селекционеры до И. В. Мичурина не пытались использовать способ отдаленной гибридизации. И. В. Мичурин показал, что межвидовая и межродовая гибридизация не только возможна, но и дает выдающиеся селекционные результаты.

Оценивая значение межвидовой и межродовой гибридизации, он пришел к выводу, что ей принадлежит выдающаяся роль в развитии живой природы и в возникновении разнообразия биологических форм (видов, родов и т. д.). Биологическая несовместимость различных видов была хорошо известна И. В. Мичурину. Этот факт он расценивал как приспособительное свойство, важное для эволюции.

Он замечал, что природа «старается уберечь виды в относительной неизменяемости» (Соч., т. I, стр. 123), что природа создала много препятствий к скрещиванию видов. И тем не менее эти препятствия не абсолютны. Они временами могут нарушаться.

Критикуя ботаников, отрицавших возможность межвидовой и межродовой гибридизации, он указывал, что они упускали из виду то обстоятельство, что «ведь главным образом этим путем, путем межвидовых и межродовых скрещиваний при воздействии могучих факторов влияния внешней среды, могли лишь возникать в природе на протяжении миллионов прошедших лет новые формы растений, в результате чего она смогла располагать к настоящему времени таким огромным разнообразнейшим количеством растительных видов» (Соч., т. I, стр. 578. См. также там же, стр. 433, 613, 629).

И. В. Мичурин не приводил конкретных фактов, которые подтверждали бы его предположение о путях возникновения новых видов в естественной живой природе. Поэтому его предположение можно рассматривать как гипотезу, нуждающуюся в дальнейшем всестороннем исследовании. Она заслуживает такого исследования.

Что же касается культурных растений, то в отношении их доказана возможность отдаленных скрещиваний (межвидовых, межродовых), которые практически широко использованы при выведении сортов.

Система Мичурина по преодолению нескрещиваемости

И В. Мичурин разработал систему приемов преодоления нескрещиваемости разных видов и родов.

1. Подбор родительских пар. Нельзя думать, что любой вид можно скрещивать с любым другим видом. Даже в химии не любой элемент соединяется с любым. Одни элементы обладают химическим сродством и образуют определенную группу соединений. Другие элементы таким сродством не обладают и поэтому соединений не дают. Тем более ярка обособленность видов в живой природе. Мичурин по этому поводу высказывался весьма определенно: «такие абсурдные попытки, как скрещивание яблони с ежевикой или рябины с ежевикой, делать, по меньшей мере, бесполезно, так же, как ожидать гибридов между петухом и карасем» (Соч., т. I, стр. 556).

И. В. Мичурин изучал скрещивание разных видов яблонь, скрещивание разных видов груш, скрещивание яблони и груши и т. д. Скрещивая разные роды (вишню и черемуху), он получил новый вид — Церападус. Удачными оказались межродовые скрещивания рябины и мушмулы.

Основой подбора родителей для отдаленных скрещиваний служит знание истории видов и родов, знание их биологии. Такое знание служит исходной позицией в расчете на успех гибридизации видов и родов.

2. Влияние внешней среды. В одни годы межвидовые и межродовые скрещивания совершенно не удаются, а в другие те же родительские пары оказываются способными образовывать гибридные семена. «Длительные в течение нескольких лет неудачи каких-либо межвидовых скрещиваний не следует считать указанием полной невозможности такого соединения, потому что в данных случаях успех может зависеть не только от удачной комбинации взятых в качестве производителей разновидностей (сортов) соединяемых двух различных видов растений, но в значительной степени и от влияния воздействия внешних факторов. Что не удавалось в течение нескольких лет, может с полным успехом получиться в один какой-либо год, с особенно благоприятными для дела атмосферными условиями, при которых, как видно, является возможность проявления бывших в латентном состоянии некоторых свойств, как яйцеклетки, так равно и мужских гамет» (Соч., т. I, стр. 556).

3. Возраст родителей. Успех межвидовых и межродовых скрещиваний сильно зависит от возраста родителей. У многолетних растений отдаленные скрещивания лучше удаются в год первого цветения дерева. Во второй-третий год плодоношения отдаленные скрещивания или не удаются, или результат оказывается неудовлетворительным.

Если при первом цветении дерева произошло самоопыление (а не перекрестное), то при втором цветении данное дерево нельзя брать в качестве родительского: в данном случае невозможно рассчитывать на успех межвидовых и межродовых скрещиваний.

4. Устойчивость наследственности. Устойчивость наследственности скрещиваемых форм оказывает большое влияние на результат отдаленной гибридизации. Чем длиннее история существования какого- либо вида растения на своей родине, при относительно неизменных почвенных и климатических условиях, тем влияние наследственной конституции этого вида сильнее. Растения с устойчивой наследственностью мало пригодны для межвидовой и межродовой гибридизации. Поэтому-то для межвидовой и межродовой гибридизации пригоднее растения, взятые из отдаленных географических районов.

Растения не гибридного происхождения (растения, возникшие от самоопыления) обладают более устойчивой наследственностью. Такие растения мало пригодны для межвидовой и межродовой гибридизации. Чтобы устранить описанное свойство консерватизма, И. В. Мичурин использовал скрещивание отдаленных географических рас. Вначале он скрещивал две географически отдаленные расы одного вида и две расы другого вида, получал гибридные растения двух видов, а потом полученные гибриды скрещивал между собою. При таком приеме успех отдаленной гибридизации повышался.

5. Физиологическое состояние родителей. Частичное ослабление растения путем, например, предшествующей пересадки с одной почвы на другую или путем небольшой подсушки растения уменьшает консерватизм наследственности. В результате описанного изменения физиологического состояния падает сила сопротивления наследственного сопротивления, и условия отдаленного скрещивания улучшаются.

6. Метод посредника. Этот метод в конкретной форме раскрывает основы мичуринской биологии. Все формы растений — это формы единой живой материи. Если это так (а признающий развитие природы иначе и мыслить не может), то одна форма в процессе развития переходит в другую. Необходимо в эксперименте найти условия, которые обеспечивают такой переход. И. В. Мичурин предпринял поиски такого перехода между двумя отдаленными формами в процессе решения труднейшей задачи — создания форм персика, который мог бы расти и приносить плоды в средней полосе России.

Еще в конце прошлого века И. В. Мичурин поставил перед собой задачу ввести в центральной полосе России культуру персика. На первый взгляд решение поставленной задачи казалось совершенно невозможным. В центральной полосе России с ее климатическими условиями культурный персик расти на открытом воздухе не в состоянии. Среди диких видов растений центральной полосы нет таких, которые были бы близки персику. Следовательно, здесь природа не создала для гибридизации материала. Некоторое исключение представляет так называемый бобовник, или дикий миндаль. И. В. Мичурин обратил внимание на это исключение. Многочисленные попытки скрещивания бобовника с культурным персиком окончились неудачей. «Уж слишком далеки между собой по строению эти виды»,— писал он. В поисках путей решения задачи возникла идея сформировать растительный организм, который мог бы служить переходным звеном. Далекие по биологическим качествам чистые виды растений скрещиваются гораздо труднее, чем гибридные формы и, особенно, гибридные формы недавнего происхождения. И. В. Мичурин в 1903 г. произвел оплодотворение цветков сеянца высокорослой разновидности монгольского бобовника с персиком Давида,— видом, растущим в диком состоянии в более теплых по климату штатах Северной Америки. Возникли гибридные сеянцы, оказавшиеся весьма выносливыми. Они стойко переносили зимние морозы и весенние заморозки в период цветения.

Далее работа велась с этим гибридным растением. Его цветки исследователь стал опылять пыльцой крупноплодных культурных персиков. «При оплодотворении цветков посредника пыльцой крупноплодных сортов культурного персика он дает до 20% завязей. Верно, форма наружного вида гибридных плодов остается та же, лишь косточка принимает удлиненную форму». Гибрид миндаля оказался посредствующим звеном между диким миндалем и культурным персиком, за что он и получил название посредника. Самому Мичурину не удалось завершить описанный эксперимент. Но он по своей идее имеет глубочайший методологический смысл.

7. Вегетативное сближение. В целях решения задач отдаленной гибридизации И. В. Мичурин разработал прием сближения двух различных видов растений вегетативным путем, для последующего полового соединения их.

Например, на гибридную яблоню Бельфлер-китайка (подвой) он прививал черенки гибридной рябины Мичурина (привой). Черенки рябины приживались и под воздействием питательных соков яблони изменяли свои биохимические и физиологические качества. Эти изменения передавались и цветкам. Происходило вегетативное сближение двух отдаленных растительных форм: яблони и рябины. Вегетативное сближение создавало возможность процесса объединения половых клеток, процесс половой гибридизации.

8. Метод ментора. Метод вегетативного сближения находит свое развитие в оригинальном мичуринском методе ментора. В чем суть этого метода? И. В. Мичурин в 1916 г. дал на поставленный вопрос следующий ответ: «...Ознакомлю читателей с новым и очень интересным выработанным мною способом, дающим возможность, по желанию ориги- натора, частично изменять свойства и качества молодых гибридных сеянцев плодовых деревьев, так сказать, воспитывать их в нужном нам направлении, усиливая и развивая хорошие качества и задерживая, а иногда и совершенно уничтожая наклонности к развитию в них дурных нежелательных свойств. Быть может, на первый взгляд для читателей и в особенности для ученых садоводов описываемый мною способ покажется маловероятным, тем более, что открытие его осуществлено не каким-либо иностранным профессором ботаники, а своим русским садоводом и не на основании ученых теоретических выводов, а на одних лишь практических опытах и постоянных наблюдениях при долголетних работах по выводке новых сортов плодовых растений, но такое сомнение, к счастью, не повредит делу, а напротив, послужит к лучшему выяснению и более полной разработке деталей способа» (Соч., т. I, стр. 312).

Техническое содержание метода ментора в общем виде таково: к нижним ветвям кроны молодого гибридного деревца, полученного из семян, прививают три-четыре черенка, взятые с плодоносящего дерева заведомо урожайного сорта и обладающего теми качествами, которые желательно развить у гибридного деревца. Через два-три года (в зависимости от поставленной цели) черенки ментора удаляются вырезкой.

Ментор оказывает влияние на многие качества гибридного плодового деревца. И. В. Мичурин установил, что под влиянием ментора изменялись сроки наступления первого плодоношения, повышалась урожайность, изменялась форма и окраска плодов (иногда «до неузнаваемости»), изменялись сроки созревания плодов и их вкусовые качества, повышалась зимостойкость и т. д. (см. Соч., т. I, стр. 314, стр. 446, стр. 458, стр. 542 и др.). В ряде экспериментов было показано, что если на гибридное деревце привить черенки одного из родителей, то качества гибрида уклоняются в сторону этого родителя (см. Соч., т. I, стр. 408 и др.). Иногда ментор давал и отрицательные результаты (см. Соч., т. I, стр. 458 и др.).

В наше время вряд ли можно найти такого биолога, который сомневается в существовании взаимного влияния подвоя и привоя. Факт такого взаимовлияния можно считать, видимо, общепризнанным. В последние десятилетия внимание биологов привлекает вопрос о биологической сущности взаимного влияния, о характере этого процесса и его конечных результатах.

Некоторые мичуринцы понятие ментора отождествляют с понятием вегетативный гибрид. Ряд формулировок, встречающихся в трудах И. В. Мичурина, дает основание для такого отождествления. Так, в заметке «Об изменении свойств гибрида от прививки на какой-либо подвой» он писал: «...сеянец был подвергнут действию выносливого ментора, т. е. подвергнут вегетативной гибридизации» (Соч., т. I, стр. 373). Аналогичную формулировку можно найти в заметке «В 1923 году проведен замечательный опыт» (см. Соч., т. III, стр. 392). В заметке «Подставка менторов» записано: «Вообще нужно знать, что влияние подвоя на молодой сеянец гибрида в первые годы его развития проявляется в большой силе, и в таких случаях гены привитого гибрида смешиваются с генами подвоя, вследствие чего выросшее деревце такого прививка представляет собой не тот сорт гибрида — выращенный из семени,— а уже вегетативную смесь его с видом подвоя» (Соч., т. III, стр. 472).

Если ограничить себя приведенными формулировками, то можно посчитать, что между понятием ментор и понятием вегатативный гибрид можно поставить знак равенства. К тому же при использовании ментора И. В. Мичурин получал типичные вегетативные гибриды. И тем не менее, при вдумчивом чтении работ И. В. Мичурина можно убедиться, что понятие ментор обобщает более широкий круг биологических событий, чем понятие вегетативный гибрид и тем самым проливает более яркий свет на глубины мичуринского учения.

В своих описаниях техники использования ментора Мичурин не забывал упомянуть, что менторальные черенки через два-три года (считая со дня прививки) обязательно следует удалить с гибридного деревца вырезкой. Почему? Потому, что дальнейшее их пребывание может повести к возникновению вегетативного гибрида.

Поскольку менторальные черенки различаются между собой по энергии действия на молодое деревце, иногда срок их удаления должен быть менее двух-трех лет.

Многочисленные эксперименты с ментором породили у исследователя потребность выяснить механизм его действия. В работе «Итоги 47-летней работы по гибридизации в области плодоводства» (1925 г.) он писал: «.. .Способ уклонения строения в желательную нам сторону гибридов плодовых растений, названный мною подставкой ,,менторов",... является очень ценным для нас орудием власти человека над построением формы организма растения, о возможности чего прежде нельзя было и предполагать. Удовлетворялись лишь тем, что случайно получалось у каждого гибридизатора. Кроме того, здесь проявляется в самом разном виде влияние подвоя на привитой на него сорт и обратно. Хотя большая степень силы такого влияния здесь обусловливается молодым возрастом нового сорта, но тем не менее, и в обычно производимых прививках для размножения в наших садовых школах старых культурных сортов плодовых растений на различные виды подвоев такое влияние, хотя и в более слабой, иногда едва заметной степени, мы найдем всегда, о чем я еще 34 года тому назад говорил в статье, напечатанной ... в 1888 году. В то время как раз только еще начиналось развитие учения о гормонах и их влиянии на организмы в царстве животных, а теперь... мы видим почти то же явление и в царстве растений» (Соч., т. I, стр. 446).

Таким образом, И. В. Мичурин предпринял попытку найти объяснение действия менторов в гормональных процессах регуляции.

Позже, в капитальном труде «Принципы и методы работы», подводящем по существу итог всего творческого пути, исследователь вновь возвращается к тому же вопросу и посвящает ему две главы своего труда — главы 9 и 10. Глава 9 озаглавлена «Метод ментора и значение стимуляторов». Само уже название главы говорит о направлении мысли автора в оценке сущности ментора: ментор рассматривается как стимулятор. В первых же абзацах главы автор исследует вопрос о путях сокращения периода от момента получения гибридных семян до момента плодоношения плодового дерева, вырастающего из этих семян. Биологический ментор (прививка черенков) в экспериментах сокращал этот период. Но исследователь попытался найти средства ускорения плодоношения и среди химических веществ. В 1924 году он обнаружил, что поливка всходов миндаля Посредник слабым раствором марганцевокислого калия оказала энергичное стимулятивное воздействие. «Результат такой поливки превзошел всякие ожидания... Сеянцы этого сорта миндаля обычно вырастают в первый год на нашей почве высотою в 50 см и в течение следующих пяти лет вырастают до 180 см и только на шестой год приносят первые плоды. В данном же случае (при описанной поливке.— Авт.) сеянцы в числе четырех экземпляров выросли в один первый год до высоты 180 см и заготовили цветочные почки, а на второй «цвели и принесли плоды. Этот чудовищный прыжок роста произвел марганец своим влиянием как химический катализатор, чрезвычайно ускоривший процесс не только роста миндаля, но перенесший на второй год свое влияние, выразившееся в строении косточек созревших плодов, створки которых раскрылись еще на ветвях и зерна проросли» (Соч., т. I, стр. 531).

И. В. Мичурин придавал описанному факту очень большое значение. Марганец не оказал влияния на сеянцы семячковых видов растений (яблонь, груш и т. д.). Но выдающийся эффект на миндале, замечал Мичурин, «дает нам полное основание надеяться, что в недалеком будущем мы найдем подходящие составы для ускорения роста и других плодовых растений» (Соч., т. 1, стр. 531). Постепенно накапливающиеся знания о громадной роли микроэлементов в жизни растений говорят в пользу высказанной здесь надежды.

Таким образом, И. В. Мичурин был склонен рассматривать ментор и в плане химического катализа, ускоряющего развитие плодового растения. Это весьма интересное и прогрессивное направление поисков путей управления формообразованием в мире растений.

Глава 10 озаглавлена «Разъяснение действия менторов и понятие о ксениях». Основные идеи этой главы таковы: экспериментатор имеет возможность управлять формированием гибридного организма. Он в состоянии ослаблять или устранять нежелательные качества, усиливать желательные качества, а иногда прививать и новые. Доминирование одних качеств и рецессивность других не является абсолютной: этими биологическими качествами можно управлять с помощью ментора. Биологической основой использования ментора является тот факт, что наследственная основа гибридного плодового дерева в первые годы его развития из семени весьма неустойчива и поддается внешним воздействиям (прививка черенков, воздействие химическими элементами и т. д.).

При вегетативных прививках подвой всегда оказывает влияние на привой. Но характер влияния оказывается различным — более глубоким и менее глубоким, устойчивым и не устойчивым, влиянием только на развитие данного индивида (онтогенетическим) или влиянием не только на индивидуальное развитие, но и на потомства данного индивида (через онтогенетическое к филогенетическому). «Все изменения свойств старых, давно существовавших сортов оказываются неустойчивыми, обусловленными лишь влиянием особого вида подвоя. При переносе же прививкой с таких деревцов сорта на простой обычный подвой все изменения исчезают бесследно. Совершенно другая картина получается при влиянии подвоя на привой на его молодой гибрид. Здесь еще только что слагающий построение своей формы одно- или двухлетний сеянец гибрида поддается воздействию подвоя в самой большой степени, и все принятые изменения в нем наблюдаются в дальнейшей наследственной передаче» (Соч., т. I, стр. 536—537).

Чтобы еще сильнее подчеркнуть свою мысль о том, что изменения формы растения могут быть и устойчивыми и не устойчивыми и тем самым глубже вскрыть суть ментора, И. В. Мичурин тут же переходит к анализу явления ксений. Он предлагает различать ксении трех порядков. При гибридизации, пишет он, «настоящее существенно важное изменение от наследственной передачи происходит не в околоплоднике и даже не во всем семени, а лишь в строении ее зародышевого корневого ростка семени, что и следует называть ксенией первого порядка; изменение строения в придаточных частях семени будущих семенодолей будет ксенией второго порядка и уже изменение околоплодника — ксенией третьего порядка, причем, изменения ксений второго и третьего порядка, текучие в своей форме, постоянно зависящие во многом от влияния внешней среды, по своему существу решительно не имеют никакого значения для практического дела; и все потуги изучения, а тем более, рассуждения и гипотезы об их происхождении с зарисовками их форм являются совершенно бесполезным трудом» (Соч., т. I, стр. 537—538).

В другом месте, анализируя вопрос о закрепленных и не закрепленных изменениях растительного организма, И. В. Мичурин вновь использует дифференцированный анализ отдельных частей организма. В работе «О некоторых методических вопросах» (1934 г.) он писал, что самой существенной частью семени: «является зародыш ростка, заключающий в себе массу наследственно переданных производителями и их родичами зачатков своих свойств, и второе, это семенодоли, состоящие из запаса питательных веществ для первоначального развития ростка и его корней. Состав этого запаса, как видно из опыта замены прививкой чужих семенодолей, доминирующей роли не играет» (Соч., т. I, стр. 650).

Таким образом, если иметь в виду филогенетическую изменчивость растений размножаемых семенами, то определяющую роль играют те изменения, которые фиксированы в половых клетках, в зиготе и в возникающем из него эмбрионе. Эти изменения, раз они возникли, оказываются наиболее устойчивыми. Изменения в других частях (семенодоли семени, околоплодник и т. д.) неустойчивы и при размножении семенами для филогенеза не представляют определяющей ценности. Воздействие ментором на формирующийся организм вызывает прежде всего много таких изменений, которые интересны для растениевода с практической точки зрения, но которые, сохраняясь в онтогенезе, при размножении семенами, не передаются следующим поколениям. Но иногда вызванные ментором изменения оказываются зафиксированными в половых клетках, а затем в зародыше. Такие изменения передаются последующим поколениям через семена. Таким образом, ментор может приводить к образованию вегетативного гибрида. Получив на плодовых деревьях вегетативные гибриды, И. В. Мичурин ищет в научной литературе сообщения об аналогичных явлениях. Он находит большое число сообщений о вегетативных прививках однолетних растений, но они, видимо, не удовлетворили его. «Возьмем в пример описание прививки помидора на паслен; ну и что же, какой результат получился? Сеяли ли семена от таких прививок? Получалось ли новое улучшенное растение? Ничего не известно... И так всюду во всех случаях. Белая лилия дала семена. Что же, сеянцы этих семян дали ли растение, способное давать семена?» (Соч., т. I, стр. 588).

Возникновение вегетативных гибридов на прививках однолетних растений можно обнаружить главным образом при испытании семенного поколения.

На многолетних плодовых растениях И. В. Мичурин установил, что возникновение вегетативного гибрида можно обнаруживать и помимо семенного поколения — непосредственно путем повторного черенкования. Эксперимент ведется по следующей схеме: черенок молодого гибрида прививается на взрослое, плодоносящее дерево, где он растет в течение ряда лет; далее на выросшем побеге берется черенок и перепрививается на новый подвой и выясняется глубина возникших изменений.

Обобщая свои многочисленные эксперименты с прививками плодовых деревьев, И. В. Мичурин писал: «...при соединении прививкой частей растений двух различных форм и в особенности двух различных видов или родов растений, за редкими исключениями, почти постоянно наблюдаются явления изменения в строении соединенных частей с доминирующим уклонением в сторону одной из двух соединенных форм, обладающей более сильной устойчивостью строения своего организма, случайно развившейся или приобретенной в течение долголетнего существования формы растения при относительно одинаковых условиях среды жизни. Это, в сущности, непреложный закон, не только вполне аналогичный с явлениями при половом соединении различных форм растений, но в некоторых случаях даже более неизменный, чем в них. (Скажу еще более: здесь мы сталкиваемся лицом к лицу с одной из деталей всеобщей борьбы форм организмов за свое существование.)» (Соч., т. I, стр. 389). Аналогичные обобщения можно найти и в ряде других работ И. В. Мичурина. В этих обобщениях идет речь о ряде проблем биологии, имеющих принципиальное значение и составляющих основу мичуринского учения о гибридизации.

О природе гибрида.

Что такое гибрид? В нашей селекционно- генетической литературе издавна принято употреблять в качестве синонима понятию — гибрид, понятие — смесь, помесь. Названными синонимами часто пользовался и И. В. Мичурин. Но он, разрабатывая проблемы гибридизации, первым в биологии, можно сказать, наполнил эти слова большим новым содержанием.

Естествоиспытатели, изучающие природу, выделяют ряд состояний вещества: а) смеси (гомогенные и гетерогенные); б) растворы (жидкие и твердые); в) химические соединения; г) комплексные соединения. При селекционно-генетических исследованиях обсуждение вопросов гибридизации обычно ведется так, что как будто бы гибрид относится к типу смесей. Но у И. В. Мичурина, нам думается, природа гибрида рассматривается на основе представлений о сложном биологическом комплексном соединении.

Важнейшие в биологическом отношении вещества, такие, как гемоглобин и хлорофилл отнесены к внутренним комплексным солям. Обнаружено, что ряд редких элементов находится в тканях организмов так же в виде комплексных соединений. Видимо, вместе с развитием биохимии перечень комплексных соединений, слагающих живой организм, будет непрерывно расширяться.

В своем капитальном труде «Принципы и методы работы» И. В. Мичурин писал: «Организм каждого сеянца гибрида есть сумма, а слагаемые ее — признаки растений — производителей, их родичей и плюс влияние внешних факторов окружающей среды» (Соч., т. I, стр. 501). При поверхностном подходе к приведенному определению можно посчитать, что здесь идет речь о какой-то смеси. На самом же деле это не так. «Слагаемые» в живом организме ведут себя не так, как абстрактные слагаемые математиков; и биологическая сумма включает в себя не только биологические слагаемые, а дополнительно внешнюю среду, которая ассимилируется этими слагаемыми. А в результате получается следующее: «Для примера возьмем сеянцы межвидового гибрида вишни Краса севера, происшедшего от скрещивания черешни с вишней. Сеянцы эти никогда не имеют в своем числе ни одного экземпляра с чистыми видовыми признаками черешни. Все они, в течение теперь сорока лет, при многократных посевах представляют собой совершенно новые, всегда различные между собой сорта вишен с преобладающим уклонением в сторону строения материнского производителя, т. е. вишни, лишь с более тучным развитием всех частей организма» (Соч., т. I, стр. 656).

Итак, от скрещивания вишни и черешни, от скрещивания двух биологических форм получилась третья, новая биологическая форма, в которой доминирует материнская форма.

В своих исследованиях И. В. Мичурин встречался и с явлениями иного порядка. «Иногда при работах с культурными сортами плодовых растений встречаешься и с такими парадоксальными явлениями — гибриды отборной по выносливости к морозу пары сортов производителей оказываются невыносливыми и, наоборот, сеянцы нежных сортов прекрасно переносят сильные морозы» (Соч., т. I, стр. 588).

Явление доминирования. Факт доминирования при гибридизации встречается часто (но не всегда). С помощью различных менторов доминированием можно управлять,— это впервые в науке доказал Мичурин. Но биологическая сущность самого явления — в значительной мере предмет дальнейших исследований. Но И. В. Мичурин, на наш взгляд, наметил правильный, научный подход к исследованию этого существенного биологического явления.

Как свойственно было И. В. Мичурину при решении всех задач — этот подход многосторонен. На первом месте в этом многостороннем подходе следует назвать исследование истории биологических форм.

История биологических форм. Во многих своих трудах И. В. Мичурин указывает, что каждая биологическая форма имеет свою историю: процесс становления (на основе какой-то предшествующей формы), период устойчивого существования формы в ряде поколений и, наконец, период угасания формы (с возможным переходом в иную форму). От того, на какой стадии своего исторического пути находится форма, зависит степень доминирования данной формы над другими формами в процессе гибридизации.

Устойчивое и неустойчивое состояние строения биологической формы является материальным отражением истории этой формы.

Возможные пути возникновения устойчивости. Мичурин указывает на два возможных пути возникновения устойчивости строения биологической формы: а) случайное развитие устойчивости (возможно, как следствие биологического объединения таких наследственных оснований, которые в силу своих качеств сразу и создали эту устойчивость); б) устойчивость, приобретенная в течение долголетнего существования формы растения при относительно стабильных условиях жизни.

Гибридизация, как сложнейший биологический феномен. Отдаленные скрещивания (межвидовые, межродовые) сами по себе возникают редко. Биологические преграды, препятствующие скрещиванию,— это обратная сторона того же явления устойчивости. Исследуя пути преодоления этих преград, И. В. Мичурин выработал определенную систему оригинальных взглядов на гибридизацию. Гибридизация предстает в этой системе взглядов как сложнейший биохимический феномен. Два вида при скрещивании оказываются биологически не совместимыми. Изменение биохимизма в поле, на котором разыгрывается процесс оплодотворения (добавка пыльцы третьего вида растений, которому «симпатизирует» материнская форма, добавка эфирных масел и т. д.), может привести к преодолению барьеров (см. т. I, стр. 122). Вегетативное сближение, о котором шла речь выше, это также, по существу, прием биохимического сближения двух обычно не скрещивающихся биологических форм (см. т. I, стр. 455 и стр. 543).

Старые сорта груш не прививаются на айве. Это — растения «анти- патки». Между ними взаимное несоответствие («по всей вероятности, главным образом, химического характера»). При работе с растениями «в младенческом состоянии» есть надежда на преодоление этого несоответствия (см. т. I, стр. 639).

Чтобы преодолеть нескрещиваемость далеких биологических форм, И. В. Мичурин вводит в свои эксперименты не только биологические и химические факторы воздействия на половые элементы и на процесс оплодотворения, но и факторы физические. В капитальном труде «Принципы и методы работы» он писал: «... в 90-х годах мною использовалось влияние на пыльцу разрядов статического электричества, но при этом причину успеха трудно было приписать действию одного электричества, неразрывно связанному в этих опытах с неизбежным озонированием пыльцы.

Подвергалась пыльца и воздействию слабых индуктивных токов электричества, наконец, она ставилась на короткое время в межполюсное пространство сильных магнитов. Результаты таких опытов и те или другие выводы из них я не буду здесь излагать ввиду их незаконченности. Такие опыты требуют для полной разработки вопроса исключительного занятия только одними ими — условие, которого выполнить я не мог. Здесь же я кратко упомянул о них лишь с целью указать моим последователям на возможность применения их в деле гибридизации» (Соч., т. I, стр. 522).

За несколько месяцев до смерти И. В. Мичурин поместил в газете «Правда» статью «Мечта моей жизни», в которой между прочим говорил, что он работает «над возможностью выведения новых видов растений при помощи лучистой энергии, вроде космических, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей и ионизации...» (см. Соч., т. I, стр. 603).

Биологические, химические, физические факторы, о которых идет речь у И. В. Мичурина, вносят изменения в биологические структуры и в биохимическую среду, обусловливаемую этими структурами. Эти изменения и создают обстановку, в которой преодолевается биологическая несовместимость. В этом свете совершенно естествен был интерес И. В. Мичурина и к самим названным биологическим структурам.

В одной из своих неопубликованных заметок И. В. Мичурин писал: «Конечно, крайне полезно бы было открытие и разъяснение многих тайн наследственной передачи в гибридах ген производителей под различными влияниями внешних факторов среды, но это такой тяжелый и очень сложный труд, выполнить который сразу немыслимо. Поэтому необходимо создать как бы лестницу с достаточно мелкими, но вполне твердо и точно обоснованными ступенями к этому важному решению, разбить осуществление задачи на целый ряд промежуточных заданий разностороннего содержания, но лишь таких, каждая из которых была бы действительно полезна цели дела, избегая совершенно бесполезных и безосновательных исследований, измерений, чертежей...» (см. Соч., т. III, стр. 314). Аналогичные мысли Мичурин высказывает и в ряде своих опубликованных работ. И это вполне понятно: для биолога-исследователя, пользующегося историческим методом мышления, самоочевидно, что прошлая история любой биологической формы, которую мы сегодня исследуем, гибриди- зируем, воспитываем — записана в тех биологических структурах, которые исследователь, можно сказать, держит сегодня в руках.

И. В. Мичурин рассматривал гибридизацию как биологический процесс, совершающийся во времени. В этом процессе участвуют материальные биологические структуры, в которых зафиксировано историческое прошлое скрещиваемых (или сращиваемых — при вегетативной гибридизации) организмов и условия среды, в которой протекает скрещивание (или сращивание) и последующее развитие гибрида.

Мичурин установил, что одного скрещивания двух разных биологических форм растений не достаточно для получения сорта растения с желательными качествами. Процесс объединения и взаимодействия наследственных основ двух форм растений является сложным биологическим процессом. Сложность возрастает вместе с увеличением исторического различия скрещиваемых форм. К тому же, процесс объединения и взаимодействия зависит от условий среды, в которых начинается процесс принудительного оплодотворения, а также происходят последующие события.

В силу большого количества функциональных зависимостей и их различных комбинаций результаты скрещивания одной и той же пары многолетних плодовых деревьев не повторяются. Если скрестить два многолетних плодовых растения, можно получить гибридные растения с определенной комбинацией свойств. Но в последующие годы при повторении скрещивания той же самой пары растений аналогичного строения гибридов уже не получается. Даже семена из одного плода, полученного от скрещивания, дают гибридные сеянцы, различные по своим качествам. «Природа,— замечал И. В. Мичурин,— как видно, в своем творчестве новых форм живых организмов дает бесконечное разнообразие и никогда не допускает повторения» (Соч., т. I, стр. 328).

Многолетнее исследование процессов гибридизации, изучение поведения многих тысяч гибридных растений позволили Мичурину заложить научные основы физиологической теории гибридизации. Согласно этой теории В процессе гибридизации взаимодействуют: а) история развития родительских форм в цепи лет, предшествующих возникновению гибрида (филогенез); б) индивидуальное развитие родителей в год скрещивания (онтогенез); в) соотношение родительских форм и внешней среды, в которой протекает индивидуальное развитие; г) условия внешней среды, в которых происходит цветение родительских растений,— их оплодотворение и развитие гибридных семян; д) время и способы посева гибридных семян; е) условия внешней среды, в которых происходит рост и развитие Гибридных растений первого и последующих поколений; ж) условия, Ъ которых происходит первое цветение и оплодотворение гибридных растений первого поколения.

Мичуринский многосторонний подход к процессу гибридизации основывается не только на экспериментах, но и на научном понимании процессов, протекающих в массовых масштабах в естественной обстановке. Можно сказать, что мичуринская конкретная логика познания процесса гибридизации, разработанная им в течение многих лет исканий, является отражением объективной логики природы.

Наиболее частой, массовой в естественной природе формой оплодотворения растений является перекрестное оплодотворение внутри вида. Менее распространенным в природе является самоопыление растений, опыление цветков в границах одного растения, одного цветка. При этом у самоопыляющихся растений, самоопыление часто нарушается частичным перекрестом, возникновением спонтанных внутривидовых гибридов у самоопылителей. Наконец, еще более редки в природе случаи перекрестного оплодотворения между видами, а тем более между родами.

В исследовании процессов гибридизации И. В. Мичурин шел от познания результатов естественного перекрестного оплодотворения, к познанию результатов принудительного оплодотворения внутри вида, и, наконец, к познанию результатов принудительного оплодотворения между разными видами и родами (отдаленная гибридизация).

Объективно-логический переход от одной ступени познания к другой помог И. В. Мичурину первым в биологической науке ответить на вопрос: что происходит при объединении двух разных форм растений. В первом, и поэтому приближенном, ответе на эту величайшую загадку живой природы одновременно содержалось и определение направления,— мичуринского направления,— дальнейшей расшифровки, дальнейшего познания сложнейшего и интимнейшего биологического процесса.

И. В. Мичурин, в согласии со всеми биологами, признавал, что при гибридизации происходит объединение наследственных основ родительских форм. Но в отличие от большинства биологов он рассматривал это объединение в плане биологического развития. Объединение двух наследственных основ, по И. В. Мичурину, по своему характеру совершенно не подходит под понятие механического смешения: здесь происходит сложнейшая биологическая реакция, в результате которой возникает новообразование, качественно отличное от суммы слагаемых. В последующих поколениях гибридное новообразование, в результате продолжающейся биологической реакции, может распадаться на новые формы (то, что называется расщеплением гибридов). Некоторые из новых форм по своим внешним признакам более или менее часто напоминают исходные родительские формы. Но это будут не чистые родительские формы: это будут новые формы, биологически отличные от родительских. Это отличие создается, во-первых, взаимодействием наследственных основ двух родительских форм, которое имеет место в гибридном растении первого поколения, а во-вторых, влиянием на гибридное растение условий внешней ©реды, в которой он развивался.

Влияние внешней среды на гибридный организм несравненно сильнее, чем на организм не гибридный. Гибридизация преодолевает консерватизм наследственности, нарушает относительное равновесие внутренних структур скрещиваемых организмов. В результате гибридизации двух форм растений получается третий организм, наследственность которого уже не обладает тем консерватизмом, который был свойствен и одной, и другой родительской форме. Наследственность гибрида, благодаря преодолению консерватизма, более податлива к воздействию условий жизни.

Степень нарушения устойчивости внутренних структур, степень нарушения равновесия между гибридным организмом и условиями его жизни зависит от того, что скрещивается. При естественном перекрестном опылении внутри вида степень нарушения незначительна, так как здесь в полной мере действует избирательность организма; при принудительном опылении внутри вида, когда избирательность подавляется, эта степень возрастает; особенно значительным это нарушение бывает тогда, когда обе родительские формы для скрещивания перенесены в несвойственные им условия жизни. Наибольшего нарушения устойчивости, консерватизма наследственности экспериментатор достигает при скрещивании отдаленных в генетическом отношении форм растений. Нарушения внутренней биологической структуры здесь таковы, что они сопровождаются образованием семян с различными дефектами: семян не прорастающих, семян прорастающих в плоде, семян различной уродливой формы, семян прорастающих, дающих растения с различными морфологическими отклонениями, с бесплодными цветами и т. д. При отдаленной гибридизации получаются растения с наибольшим размахом изменчивости, с наибольшим нарушением консерватизма наследственности. Из-за этих качеств И. В. Мичурин больше всего и ценил гибриды от отдаленных скрещиваний.

Управляя условиями внешней среды, И. В. Мичурин добивался придания гибридным организмам с расшатанными биологическими структурами нового устойчивого состояния, получения форм растений с консервативной наследственностью. Но эта устойчивость возникала уже на навой основе. Гибридные организмы в процессе перехода от неустойчивого состояния к устойчивому приобретали новые наследственные качества, новые наследственные свойства, которых до того могло и не быть у организма. И. В. Мичурина, создававшего новые сорта, интересовали именно такие свойства, такие качества, которые наследственно устойчивы и могут передаваться последующим поколениям через семена или черенки.

В процессе исследования природы половых гибридов, в процессе управления их развитием И. В. Мичурин разработал научные основы вегетативной гибридизации. С помощью вегетативных прививок он управлял формированием половых гибридов, полученных путем полового принудительного оплодотворения. Он практически показал, что с помощью вегетативных прививок можно изменять многие наследственные физиологические свойства растений (морозостойкость, время начала оплодотворения, время созревания плодов, качество плодов и т. д.), а также и многие морфологические признаки растений. И. В. Мичурин доказал, что с помощью вегетативных прививок можно объединять наследственные основания двух форм растений, подобно тому, как объединяются наследственные основания родителей при половой гибридизации.

И. В. Мичурин открыл, что человек в состоянии вызывать процесс глубоких изменений наследственности растений, а затем с помощью контролируемых условий жизни создавать новую наследственность, т. е. управлять формообразованием.

Мичуринское учение

Мичуринское учение возникло на столбовой дороге закономерного развития биологической науки. Оно включило в себя все положительные научные знания, завоеванные биологией в предшествующий исторический период. Выдающиеся предшественники И. В. Мичурина ставили задачу овладения формообразованием в мире растений и животных. Решение такой задачи позволило бы биологической науке подняться на современный уровень таких точных наук, как физика и химия в их учении о неорганической природе. И. В. Мичурин экспериментально и теоретически доказал, что задача, поставленная его предшественниками по науке, относится к числу решимых задач. Решение такой задачи — основание современной научной селекции.

И. В. Мичурин делил селекцию растений на два принципиально отличных вида. Один вид селекции основывается на эмпирической основе. Второй вид селекции основывается на биологической науке, разрабатывающей принципы и методы управления формообразованием растений.

Содержание первого вида селекции: массовый посев какого-либо вида или сорта растений и отбор на этом посеве индивидов, своими свойствами заинтересовавших селекционера. Эти индивиды при массовом посеве появляются независимо от действия селекционера. Эти отклонения — следствие наследственных изменений, возникающих в результате действия многочисленных причин, но всегда независимо от намеренных действий селекционера.

Содержание второго вида селекции: осознанный подбор родительских пар, физиологически обоснованный режим воспитания родительских растений, правильно проведенное скрещивание (или сращивание), осмысленное выращивание гибридных семян на материнском растении после скрещивания, направленное воспитание гибридных растений в течение ряда лет их жизни, систематический отбор из числа воспитываемых гибридов лучших экземпляров, наиболее полно отвечающих целям, поставленным селекционером.

Ко второму виду селекции следует отнести также все способы получения направленных изменений, т. е. наследственных изменений без гибридизации, путем направленного воздействия на растения условиями внешней среды.

Первый вид селекции И. В. Мичурин называл кладоискательством, «самым низкопробным делом для оригинатора, потому что посеять на авось десятки тысяч одного сорта растений и затем выбрать из них два- три лучших экземпляра, а остальную массу уничтожить, это может сделать полнейший профан в деле» (Соч., т. I, стр. 363).

Что дает здесь человек от себя семенам растений для их изменения в желательную человеку сторону? — спрашивал И. В. Мичурин. И отвечал: ничего не дает. «Во всех таких приемах он полагается единственно _«а авось, он надеется, что в числе сеянцев случайно появится относительно более выносливый какой-либо один из нескольких тысяч экземпляров.

Такой способ ведения дела акклиматизации на авось... не содержит в себе никакого научного основания» (Соч., т. I, стр. 363—364).

К способам отбора приемами «кладоискательства» допустимо, по И. В. Мичурину, прибегать лишь как к побочной работе «в крайнем случае лишь между делом», при крайней неопытности в деле выведения новых сортов. Следует стремиться пользоваться вторым видом селекции, который является генеральным, перспективным, научным путем. Современная биологическая наука располагает пока что небольшим запасом точных знаний, относительно способов изменения растений путем воздействия внешними условиями, способов подбора родительских пар, точных знаний физиологических путей воспитания родительских пар, приемов правильных скрещиваний, приемов осмысленного выращивания семян на материнском растении, приемов направленного воспитания гибридных растений в течение их жизни. Но, бесспорно, что при кладоискательстве мы никогда не добудем знаний биологии наследственности. Второй же вид селекции обязывает селекционера искать такие научные знания, искать и находить. Только второй вид селекции является той движущей жизненной силой, которая обеспечивает развитие теоретических знаний, таких теоретических знаний, которые обеспечивают убыстрение, с одной стороны, нашего познания глубинных процессов жизни, а с другой — практическое убыстрение эволюции живой природы.

Кладоискательство ориентирует на изменение форм культурных растений примерно теми же темпами, которыми изменяются формы диких растений. Качественное различие между изменчивостью первых (культурных растений) и изменчивостью вторых (диких растений) безусловно имеется: селекционер отбирает («искусственный отбор») формы с уклонениями, полезными человеку, природа отбирает («естественный отбор») формы с уклонениями, способствующими выживанию Изменяющейся формы. Но в количественном отношении (т. е. по темпам изменчивости) между культурными и дикими формами растений при первом виде селекции существенных различий не обнаруживается. Между тем, говорил Мичурин, следует иметь в виду, что «природа изменяет строение живых организмов, приспособляя их к условиям среды, лишь очень медленно, едва заметно в течение целых тысячелетий» (Соч., т. I, стр. 364).

Второй вид селекции, в отличие от первого, позволяет, в относительно короткие периоды времени, производить значительные изменения форм растений и тем самым убыстрять процесс эволюции культурных растений.

Селекция сельскохозяйственных растений в Советском Союзе достигла выдающихся успехов. И эти успехи — прямое следствие успешного развития мичуринского направления в биологии. Дальнейшее развитие мичуринской биологии таит в себе неисчерпаемые возможности ускорения развития нашей советской селекции. И успехи на этом пути — лучший памятник великому биологу — Ивану Владимировичу Мичурину.

Главнейшие труды И. В. Мичурина: Сочинения, тт. I—IV, изд. 2-е, М., 1948 (т. I — Принципы и методы работы, т. II — Патологические описания, т. III — Записные книжки и дневники, т. IV — Сборный); Избранные сочинения, М., 1948; Из неопубликованного архива И. В. Мичурина, «Агробиология», № 3, 1949; Итоги шестидесятилетних работ, М., 1950; Избранные сочинения, М., 1955; Из архива И. В. Мичурина, «Вопросы истории естествознания и техники», вып. 1, М., 1956; Принципы и методы работы, М., 1957.

О И. В. Мичурине: Келлер Б. А., Преобразователи растений., М., 1945; Презент И. И., В содружестве с природой. И. В. Мичурин и его учение, М.—Л., 1948; Столетов В. Н., Начальная основа мичуринской биологии, изд. 2-е, М., 1949; Калиниченко Л. А., Мичуринское учение — основа научной биологии, М., 1949; Василенко И. Т., И. В. Мичурин, М.—Л., 1950; Яковлев П. Н., И. В. Мичурин, М., 1951; Мичурин Иван Владимирович. Опись документальных материалов личного фонда, М., 1952; Бахарев А. Н., Иван Владимирович Мичурин. К 100-летию со дня рождения (1855—1955), М., 1955; Лысенко Т. Д., 100 лет со дня рождения И. В. Мичурина. Доклад на торжественном заседании в Большом театре Союза ССР 27 октября 1955 г., «Труды Ин-та генетики АН СССР», № 23, 1956; Библиография трудов И. В. Мичурина и литература о нем, М., 1958; Презент И. И., И. В. Мичурин и его учение, М., 1961; История естествознания в России, т. III, М., 1962.

К содержанию книги: ЛЮДИ РУССКОЙ НАУКИ: биологи, зоологи, медики, ботаники, биохимики

Последние добавления:

Внешняя политика Ивана 4 Грозного Гоголь - Мёртвые души Книги по русской истории Император Пётр Первый