М. И. ВИНОГРАДОВ
С каждым годом прогрессирующая биологическая наука доставляет нам все больше и больше доказательств тому, что электрическая энергия играет огромную роль в жизни организмов. Уже выяснено, что многие жизненные процессы, протекающие в растениях и животных, в том числе и процесс нервной деятельности, находятся в теснейшей связи с электричеcкими явлениями. За последние годы итальянским ученым Пировано открыта и разработана еще одна сторона жизни растений, на которую электрическая энергия может оказывать глубокое влияние. Это — наследственные свойства, заключенные в их половых клетках и предаваемые через них потомству.
Сущность отпытов Пировано состоит в том, что он подвергал пыльцу различных растений влиянию электрического тока, электромагнитных сил и т. п., и затем оплодотворял ею нормальные цветы и следил за получающимся результатом. Сначала его эксперименты касались только однолетних растений — маки, тыквы, томаты, полсолнечники, кукуруза и т. п. Первые опыты он проделал с пыльцой мака, освещая ее лучами радия, а затем опыляя ею нормальные цветы. Пировано нашел, что семена, развивающиеся от оплодотворения этой пыльцой, ненормальны и невсхожи. При влиянии же на пыльцу электромагнитных сил семена оказывались всхожими, но растения, вышедшие из них, обладали ненормальными лепестками цветов (см. рис. 1).
Рис. 1. Маки, выросшие из семян, получившихся от оплодотворения пыльцой, находившейся некоторое время под влиянием электромагнитного поля. Видоизменение лепестков цветка.
Влияние переменного тока на пыльцу также вызывало изменение в строении цветов потомства и отражалось даже на женских частях их. Еще более демонстративны результаты, полученные на итальянских тыквах: при опылении их цветов пыльцой, подвергшейся воздействию слабого электромагнитного поля, плоды получались многочисленные, но короткой формы и желтого цвета или изогнутые на длинных стебельках (см. рис. 2); при влиянии же на пыльцу переменного тока высокой частоты из семян, полученных от опыления ею, вырастали растения без стеблей (см. рис. 3). Эти опыты были проделаны с рядом других растений (томаты, капуста, горох и т. д.) и повсюду дали подобные результаты, которые позволяют утверждать, что влияние того или иного рода энергии на пыльцу отражается определенным образом на количестве и форме плодов. Все эти изменения не носят характера случайных повреждений, так как они были испытаны в направлении наследования их. Одно из основных правил наследственности говорит, что при скрещивании двух организмов, имеющих одинаковые признаки, все получающееся потомство будет иметь те же признаки; если же признаки родителей различны, то в первом поколении потомства проявятся признаки одного из родителей, признаки же другого будут скрыты. В этом случае говорят, что признаки одного доминируют (господствуют) над признаками другого. Бывает, впрочем, что и разные родительские признаки проявляются в смешанном виде у потомства. Это правило сохраняет свою силу, как показали опыты Пировано, и для помесей, полученных при оплодотворении нормальных женских цветов пыльцой, подвергшейся предварительно влиянию электрической энергии.
Если, наример, опылить нормальные цветы белого мака нормальною же пыльцой от красного мака, то из получающихся при этом семян вырастают растения, на цветах которых лепестки имеют смешанную красную и белую окраску. Если же пыльца красного мака подвергнется перед опылением влиянию электромагнитного поля, то в следующем поколении кроме красных цветов появятся и чисто-белые; если же пыльцу красных цветов подвергнуть действию переменного электрического тока в течение 6 часов, то все потомство будет иметь чисто-белые цветы.
Рис. 2. Налево — нормальная фигурная тыква, которая имеет обычно 1—2 крупных плода. Направо — такая же тыква, выросшая из семени, полученного от оплодотворения нормального цветка пыльцой, подвергшейся влиянию электромагнитного поля.
Так как в последнем примере признак красного цвета пропадает, то очевидно, что в пыльце он уничтожается под влиянием электрических сил. Другой пример подобного рода изменений дают тыквы: при опылении цветов фигурной тыквы пыльцой тыквы сорта «Porte-manteau», у потомства мужские признаки обоих родителей оказываются доминирующими (господствующими); если же производить опыление пыльцой того же фигурного сорта, но подвергнутой 12-часовому воздействию электромагнитного поля, то получаются плоды, у которых преобладание мужского характера все более и более исчезает. Сходные результаты были получены в опытах над томатами, кукурузой, подсолнечниками и другими растениями. Эти опыты позволили Пировано сделать вывод, что при действии электрической и электромагнитной энергии на пыльцу растений в потомстве усиливаются материнские признаки, а отцовские ослабевают. Отцовские теряют при этом свой доминирующий характер, материнские же приобретают его. Возможны, однако, и случаи противоположного характера, когда мужская наследственность усиливается под влиянием тех же воздействий. Это наблюдалось на примерах так называемого ложного гибридизма. У многих рас (пород) растений при взаимном опылении их не получается настоящего скрещивания, но возможно, несмотря на это, развитие семян. Потомство, выращенное из этих семян, бывает всегда очень хилое и с трудом поддается воспитанию; оно-то и носит название ложных гибридов. Применяя в этих случаях электрическое воздействие на пыльцу, Пировано нашел, что оно повышает оплодотворяющую силу пыльцы и позволяет получить настоящих гибридов. Примером такого воздействия на пыльцу является скрещивание двух сортов тыквы — фигурной и «хлеба бедных».
Рис. 3. Итальянская тыква, выросшая из семени, полученного от опыления нормального цветка пыльцой, подвергавшейся влиянию переменного тока. Растение не имеет стебля.
Весьма интересно отметить, что дальнейшее скрещивание полученных гибридов дает во втором поколении еще более сложную картину признаков, которые соответствуют, однако, тому, что следует ожидать согласно известных законов наследственности. Эта часть опытов еще далеко не закончена и обещает много интересного.
Рис. 4. Один экземпляр гибридного растения — помеси двух сортов тыкв. Настоящий гибрид, полученный от формы нормально не скрещивающихся. Для опыления употреблялась пыльца, подвергавшаяся влиянию электрических и электромагнитных сил.
Теоретическое и практическое значение описанных опытов Пировано весьма важно. Для теории наследственности они дают вполне определенное указание на то, что наследственные свойства организмов (в данном случае растений), заключенные в половых клетках (пыльце) их, могут быть изменены влиянием электрических сил. Второе, не менее важное заключение состоит в том, что влияние электрических сил может в некоторых случаях отражаться на изменении силы этих задатков, т. е. переводить их из состояния доминирующего (господствующего) в подчиненное и наоборот. Наконец, электрические силы могут активировать пыльцу и побудить ее к оплодотворению в тех случаях, когда нормальная пыльца не дает настоящего оплодотворения (в случаях ложного гибридизма), благодаря чему возможно получать скрещивание таких сортов растений, которые прежде ему не поддавались. В практическом смысле применение этих главнейших результатов к культурам различных растений, несомненно, даст много выгод. Если предположить, что при дальнейшей разработке методов Пировано действительно удастся достичь возможности переводить признаки доминирующие в рецессивное состояние, скрещивая любые расы растений, то этим в руки ученых будет дана огромная сила для управления некоторыми явлениями наследственности, которая позволит быстро двинуть вперед дело создания новых культурных рас растений, ценных в экономическом отношении. До сих пор в этой области наука поневоле ограничивалась наблюдением естественных явлений наследственности и на них строила все практические мероприятия. Возможность влиять непосредственно на наследственные задатки растений, если она действительно подтвердится, создаст новую эру в практике растениеводства.
М. Виноградов.