Владимир Крупин - Карлики рождают гигантов

• Название: Карлики рождают гигантов
• Автор: Владимир Крупин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биология
• Год: 1969

О чем эта книга?

О карликах, которые находятся вокруг нас и внутри нас. Они создают жизнь, составляют ее и управляют ею. Среди этих карликов есть свои пигмеи и свои великаны. Они могут быть химическими веществами или живыми существами. Микроб, прилепившийся к яблочной кожуре, во столько же раз меньше яблока, во сколько само оно меньше земного шара.

Очень часто от такого карлика всецело зависит судьба гиганта.

О крепнущем союзе биологии с точными науками, прежде всего с химией, автор ведет речь в книге «Карлики рождают гигантов» и стремится посвятить читателя в практические аспекты таких отраслей знания, как радиационная селекция и генетика, химический мутагенез, биохимия, биофизика и химия физиологически активных соединений.

---

Отсюда можно ударить по флангам, можно проникнуть в тылы и подойти к штурмуемой крепости с самой неожиданной стороны. Если уж применять военную терминологию, то, как известно, фактор неожиданности (внезапности) иногда становится решающим для исхода сражений. К тому же именно на флангах, на стыках соединений часто бывают самые уязвимые для атаки места.

В науке также. Последнее десятилетие было особенно характерным. Именно на стыках различных отраслей знания достигнуты самые неожиданные, самые замечательные и обнадеживающие результаты. М. Дельбрюк — физик, полностью переключившийся на изучение биологических проблем, — однажды сказал, что наступившее слияние химии, генетики и теории информации являет собой крупнейшее научно-культурное событие, сравнимое с прорывом в области атомной физики, который в 20-х годах привел к созданию квантовой теории.

Представим себе некое древо. Что-то вроде мичуринской яблони. Основной ствол его — обыкновенная антоновка. Верхушка усеяна плодами китайки. А вот под марлей ожидает своего часа совсем иной гибрид: опыление произведено пыльцой растения далеких краев, и еще неизвестно, что за плоды принесет это отдаленное скрещивание.

Нечто подобное происходит с ядерной физикой. Молодая, жизнеспособная наука, она с первых дней своего существования пустила глубокие корни и приняла в свою крону ряд других отраслей знания, оплодотворив их и породив новые ветви и отпочкования. Там, где ядерная физика тесно соприкоснулась с биологией, возникла группа гибридов, образующих ветви радиационной биологии. Радиационная биофизика, радиационная цитология, радиационная генетика, радиационная селекция…

Впрочем, приоткроем двери лабораторий.

Каково семя, таково и племя

Несколько лет назад началось строительство Института ядерной физики в Улугбеке. Площадка будущего научного центра, обнесенная рвом, казалась раскаленной сковородкой. На ней не было ничего, кроме развороченных котлованов и работающих механизмов. Но академик Убай Арифов водил гостей от котлована к котловану и объяснял:

— Это зал ядерного реактора, это физический корпус, тут, где укладывают трубы, — гамма-установка, а там, за лесопарком, жилой городок…

Те, кто стоял рядом с ученым, не видели ни лесопарка, ни домов. Рядом со строительной площадкой зеленели поля, засеянные хлопчатником.

Может быть, именно это соседство и оказалось виновным в том, что черенок ядерной физики потянулся к хлопковому полю, укоренился там и дал первые добрые всходы.

У колыбели этой только пошедшей в рост веточки науки стояли два молодых узбекских исследователя: однофамильцы Ахмед и Шукур Ибрагимовы. Один из них работает в Институте ядерной физики, другой — в Институте генетики и физиологии растений. Но свои научные исследования они связали с хлопком — проблемой № 1 для всей Средней Азии.

Опыты показали, что радиационное облучение сильно изменяет биологические свойства и химический состав семян хлопчатника. Но как будут семена вести себя дальше? Влияет ли облучение на урожайность? Не вредно ли оно? Какова будет всхожесть? Десятки вопросов встали перед исследователями.

Я видел маленькое опытное поле, где Ибрагимовы посеяли первую горстку облученных семян. Время мчалось, подгоняемое нетерпением ученых. Когда участок зазеленел и нежные стебельки потянулись к солнцу, по соседству, где были посеяны необлученные семена хлопчатника, еще по-прежнему чернела вспаханная земля.

Прошло несколько недель, и на растениях завязались коробочки. И опять это случилось раньше, чем на соседних участках.

Так, по мере того как рос хлопчатник, исчезали сомнения и крепла уверенность в удаче эксперимента. Урожай созрел почти на 2–3 дня раньше срока. А когда его сняли, выяснилось, что он выше, чем на контрольном участке. К тому же семена хлопчатника, обработанные перед посевом гамма-лучами, оказались будто заговоренными от насекомых-вредителей.

Не удивительно, что в первый же год слух об опытах разнесся по соседним колхозам. Приезжали агрономы, бригадиры, председатели. Удивлялись, дотошно расспрашивали исследователей. Но никто не решался сеять облученные семена. Впрочем, если даже кто-нибудь и решился, ученые бы не позволили.

— У нас очень много неясностей, — говорил Ахмед Поччаевич. — Не отработаны до конца дозы облучения, неизвестно, как будут вести себя семена во втором и в третьем поколениях, не выяснены химические изменения, происходящие под действием гамма-лучей в самом семени. Словом, вопросов у нас гораздо больше, чем ответов на них.

Так было осенью 1958 года.

А сегодня? Я снова поехал в Улугбек, чтобы встретиться со старыми знакомыми.

…Городок возник сразу, неожиданно, из-за поворота шоссе. Он оказался точно таким, как и представлял его академик Арифов. Высились дома с балконами и террасами, качались на ветру молоденькие фруктовые деревца. От рабочей территории Института ядерной физики, где властвовало высокое здание атомного реактора, город отделяла полоса зеленого парка.

Из ворот института выехал грузовик. В кабине рядом с шофером мелькнуло знакомое лицо.

— Шукур Ибрагимов!

Он по-прежнему работает в Институте генетики и физиологии растений и по-прежнему не забывает дорогу в Институт ядерной физики.

— Смотрите, — похвастался он, показывая на кузов машины, доверху нагруженный полными мешками, — это семена хлопчатника, облученные на гамма-установке, — заказ хозяйств Ак-Курганского района.

Семь лет доказали, что предпосевное обручение гамма-лучами в определенных дозах не только не вредно для семян хлопчатника, но оказывает на них благотворное влияние. Хлопок созревает на 2–3 дня раньше срока, урожай увеличивается в среднем на 3 центнера с гектара, содержание масла в семенах повышается на полтора процента. А 3 центнера с гектара и полтора процента масличности, помноженные на огромную площадь хлопковых полей Узбекистана, — это дополнительные сотни тонн хлопкового масла, это миллионы метров новых тканей…

Вот как выросла маленькая горсточка первых облученных семян! С опытного участка семена разбежались по колхозным полям, пересекли границы республики и поселились в Таджикистане и Киргизии, стали своими на Федченской, Бухарской, Самаркандской опытных станциях.

Ибрагимовы продолжают ставить новые эксперименты. Уже шестое поколение хлопчатника, выросшее из семян, обработанных гамма-лучами, заняло место на их опытном участке. Пятое поколение дает куст, облученный в той стадии, когда на растении завязываются бутоны. В прошедшие годы опытный куст дал удивительно крупные коробочки. Обычно их вес бывает 6–7 граммов, на этом же кусте коробочки весят все 10 граммов!

В лаборатории технологии хлопка досконально проверили качество волокна, полученного из облученного растения. И что же? Сеяли сорт хлопчатника, который должен был дать грубое волокно, а оно оказалось высшего качества — мягким и крепким.

Черенок атомной физики прочно привился на хлопковых полях.

Тормоза и ускорители «включения» жизни

Один из самых загадочных механизмов жизни — «включение» зародыша.

Семена прорастают по команде солнечных лучей, от химического и теплового толчка, под «давлением» солнечного света и других причин. Удивительна четкость, с которой действует механизм «включения» жизни в природе. Но давайте сначала удивимся и противоположному явлению. А почему семена спят всю зиму? Почему они всходят только в определенный, почти всегда в самый подходящий момент?

Это происходит, конечно, не по божественному предопределению. Просто в семени или плоде находится что-то препятствующее прорастанию. Вещества, тормозящие всхожесть, нами уже упоминались в предыдущей главе; носят они название ингибиторов. Значит, если мы пожелаем вызвать всхожесть, то нам придется заняться удалением ингибитора. Известно много подобных случаев.

Семена томатов не прорастают внутри плода. Если плод удалить — семена прорастают. Значит, всхожесть стимулируется удалением неблагоприятной для семян среды. Такое явление очень распространено в природе. Многие плоды тормозят всхожесть зародышей, находящихся внутри их. Семена растений пустынь прорастают только при условии, если выпадет обильный дождь. Очевидно, он смывает с них ингибиторов.

Стимулировать всхожесть могут многие весьма различные химикалии — тиомочевина, нитрат калия, кинетин и гибберелловая кислота. Так, тиомочевина действует в концентрации 0,1 процента, а кинетин и гибберелловая кислота — в концентрациях от 0,0001 до 0,1 процента. Эти стимулирующие вещества имеют мало друг с другом общего. Гибберелловая кислота представляет собой весьма сложную органическую молекулу, участвующую в очень многих физиологических процессах, происходящих в растениях. Тиомочевина имеет совсем простую структуру, и оказывает гораздо более ограниченное действие. Что особенно любопытно, вещество-стимулятор в определенных условиях может стать тормозом.