Открытие менделя

5. Открытие менделя

Рассмотрим теперь вопрос о культурной подготовке открытий на примере открытия Менделя.

— В этом открытии присутствуют не только так называемые законы Менделя, представляющие эмпирические закономерности, о которых обычно говорят, но и система очень важных теоретических положений, которая, по сути дела, и определяет значимость открытия Менделя.                         

n Более того, эмпирические закономерности, установление которых приписывается Менделю, вовсе и не были им установ­лены. Они были известны еще до него и изучались Сажрэ, Найтом, Ноденом. Мендель, собственно, только уточнил их.

n Существенно и то, что его открытие имело методологическое значение. Для биологии оно давало не только новую теорети­ческую модель, но и систему новых методологических прин­ципов, с помощью которых можно было изучать очень сложные явления жизни.

Мендель предположил наличие некоторых элементарных носит” лей наследственности, которые могут свободно комбинироваться при слиянии клеток в процессе оплодотворения. Именно это комбинирова­ние зачатков наследственности, которое осуществляется на клеточном уровне, дает различные типы наследственных структур.

Такая теоретическая модель включает в себя ряд очень важных идей.

— Во-первых — это выделение элементарных носителей на уров­не клетки.

—Обосновывая такое выделение, Мендель опирался, очевидно, на теорию клеточного строения живого вещества. Она была очень важной для него. Мендель познакомился с основными ее поло­жениями в курсе лекций Унтера в Венском университете. Унгер был одним из новаторов использования физико-химических ме­тодов в исследовании живого. При этом он считал, что эти исследования должны доходить до уровня клетки.

Рекомендуемые материалы

— Во-вторых, Мендель считал, что законы, управляющие носи­телями наследственности, столь же определенны, как и зако­ны, которым подчиняются физические явления.

Очевидно, здесь Мендель исходил из общей мировоззренческой установки, которая глубоко укоренилась в культуре того времени, т.е. установки о закономерности природы, которая распространя­лась и на явления наследственности.

— В-третьих, Мендель реализовывал в своих исследованиях об­щий идеал физического познания мира, согласно которому следует выявить элементарный объект, найти законы управля­ющие его поведением и потом, опираясь на эти знания конст­руировать более сложные процессы, описывая и объясняя их особенности.

— В-четвертых, Мендель предположил, что законы, управляю­щие его элементарными носителями, суть вероятностные зако­ны. Для 1865 г., в котором он опубликовал свое открытие, это была очень новая идея. Ведь именно в то время вероятностные представления начали вводиться в физику. Чуть раньше — в 30-х годах — вероятностное описание явлений действительно­сти вошло в культуру благодаря работам Кетле по социальной статистике. Мендель заимствовал идеи вероятностного описа­ния именно из социальной статистики.

Кроме того, Мендель предполагал, что его теория позволит объяснить наследственность лишь в том случае, если она будет подтвер­ждена опытом. Это было очень важно, тем более что в науке того времени явления жизни, как и многие другие явления, объяснялись спекулятивным образом.

Но как могло быть произведено сопоставление этой теории с опытом в биологии?

Для Менделя здесь возникла новая проблема. Сопоставление должно было осуществляться на базе статистической обработки элемен­тарных данных. Именно неумение обрабатывать статистический мате­риал, по мнению Менделя, не позволило, например, Нодену установить правильные количественные соотношения в расщеплении признаков. Наконец, надо отметить, что менделевский экспериментальный подход в биологии был спланирован на очень длинное время. Сам Мендель проводил эксперименты около десяти лет, реализуя заранее намеченную программу исследований. Успех его экспериментов был связан прежде всего с выбором материала. Менделевские законы наследственности очень просты, но проявляются фактически на небольшом количестве биологических объ­ектов. Одним из таких объектов является горох, для которого к тому же надо было выбрать чистые линии. Этим отбором Мендель занимался два года. Он четко представлял себе, следуя физическому идеалу, что объект, который он выбирает, должен быть простьм, полностью контролируе­мым во всех своих изменениях. Только тогда и можно установить точные законы. Конечно, Мендель не представлял наверняка всех деталей, которые он получит в будущем.

Но несомненно то, что все его исследования были четко спланированы и опирались на сис­тему теоретических взглядов о закономерностях наследования. Он принципиально не мог сделать и одного шага по этому пути, если бы у него не было заранее достаточно разработанных теоретичес­ких идей.

Таким образом, открытие Менделя включает в себя не просто обнаружение совокупности эм­пирических закономерностей, которые были им не столько открыты, сколько уточнены. Главное — в том, что Мендель впервые построил теоретическую модель явлений наследст­венности, которая опиралась на выделение ее элементарных носителей, подчиняющихся веро­ятностным законам.

Особого внимания заслуживает сама система идей методологиче­ского характера, связанных с оценкой роли в науке статистики, вероят­ности и планирования эмпирических исследований. Открытие Менделя не было случайным.

Оно, как и другие фундаментальные открытия, обусловлено особен­ностями культуры его времени, как европейской, так и национальной. Но почему это выдающееся открытие было сделано именно Менделем-монахом и почему именно в Моравии, по существу перифе­рии Австрийской империи?

Попробуем ответить на эти вопросы.

Мендель был монахом августинианского монастыря в Брно, ко­торый сосредоточил в своих стенах множество мыслящих и образован­ных людей. Так, настоятель монастыря Ф.Ц. Напп считается выдающимся деятелем моравской культуры. Он активно содействовал развитию образования в своем крае, интересовался естествознанием и занимался, в частности, проблемами селекции.

Среди монахов этого монастыря был Т. Братранек, ставший впо­следствии ректором Краковского университета. Братранека привлекали натурфилософские представления Гете, и он писал работы, в которых сопоставлял эволюционные идеи Дарвина и великого немецкого поэта.

Еще один монах этого монастыря — М. Клацель страстно увле­кался учением Гегеля о развитии. Он интересовался закономерностями образования растительных гибридов, проводил опыты с горохом. Имен­но от него Мендель унаследовал участок для своих опытов. За свои либеральные взгляды Клацель был изгнан из монастыря и уехал в Америку. В монастыре проживал и П. Кржижковский, реформатор церков­ной музыки, впоследствии ставший учителем известного чешского ком­позитора Л. Яначека.

Мендель с детства проявлял большие способности в изучении наук. Стремление получить хорошее образование и избавиться от тяжелых материальных забот привело его в 1843 г. в монастырь. Здесь, изучая богословие, он вместе с тем проявил интерес к земле­делию, садоводству, виноградарству. Стремясь получить систематиче­ские знания в этой области, он слушал лекции по этим предметам в философском училище в городе Брно. Еще совсем молодым челове­ком Мендель преподавал латинский, греческий и немецкий языки, а также курс математики и геометрии в гимназии города Зноймо. С 1851 по 1853 г. Мендель изучал естественные науки в Венском университете, а с 1854 г., в течение 14 лет, преподавал в училище физику и природоведение.

В своих письмах он часто называл себя физиком, проявляя большую привязанность к этой науке. До конца своей жизни он сохранял интерес к различным физическим явлениям. Но в особенности его занимали проблемы метеорологии. Когда его избрали аббатом монасты­ря, у него уже не было времени проводить свои биологические опыты. к тому же у него ухудшилось зрение. Но он до самой смерти Занимался метеорологическими исследованиями и при этом особенно увлекался их статистической обработкой.          

Уже эти факты из жизни Менделя дают нам представление о том, почему Мендель-монах смог сделать научное открытие. Но почему это открытие произошло именно в Моравии, а не, скажем, в Англии или Франции, которые являлись в то время несомненными лидерами в развитии науки?

Во время жизни Менделя Моравия была частью Австрийской империи. Ее коренное население подвергалось сильным притеснениям, а габсбургские монархи не были заинтересованы в развитии моравской культуры. Но Моравия была чрезвычайно благоприятной страной для развития сельского хозяйства. Поэтому в 70-е годы XVIII в габсбургская правительница Мария Терезия, проводя экономические реформы, пове­лела организовать в Моравии сельскохозяйственные общества Чтобы больше собирать продукции с земли, всем, кто ведет хозяйство, пред­писывалось даже сдавать экзамены по основам сельскохозяйственных наук. В результате в Моравии стали создаваться сельскохозяйственные школы, началось развитие сельскохозяйственных наук. В Моравии сложилась весьма значительная концентрация обществ сельскохозяйст­венного профиля. Их было, пожалуй, больше, чем в Англии Именно в Моравии впервые заговорили о селекционной науке, которая внедрялась и в практику Уже в 20-е годы XIX в. в Моравии местные селекционеры активно используют метод гибридизации для выведения новых пород животных и особенно новых сортов растений Проблемы селекционной науки колоссально обострились как раз на рубеже XVIII и XIX вв., поскольку бурный рост промышленности и городского населения требовал интенсификации сельскохозяйственного производства.

Бесплатная лекция: "5 Аристотелевские категории" также доступна.

В этой обстановке раскрытие законов наследственности имело большое практическое значение. Проблема эта остро стояла и в теоре­тической биологии Ученые XIX в. довольно много знали и о морфоло­гии, и о физиологии живого. Благодаря теории естественного отбора Ч. Дарвина удалось понять сущность процесса эволюции жизни на Земле. Однако законы наследственности оставались непознанными. Иными словами, создалась явно выраженная проблемная ситуация фундаментального характера.                                   

Замечательные и даже во многом удивительные результаты, полу- ченные Менделем, таке коренились в культуре того времени. В этом смысле особенно показательна идея вероятностного ха­рактера законов наследственности. Она была заимствована Менделем из социальной статистики, которая благодаря прежде всего работам А. Кетле привлекала в то время к себе всеобщее внимание. Расширяю­щаяся в то время практика статистической обработки эмпирического материала как в социальной статистике, так и в физике, несомненно, способствовала ее распространению на область явлений жизни.

Вместе с тем стремление выделить элементарные единицы насле­дования и на основании их взаимодействия объяснить особенности процесса наследования в целом представляло явное следование физиче­ской методологии познания. Этот идеал был четко сформулирован уже в начале XIX в.  И он активно проникал во все науки.  Кстати говоря, именно следуя ему, в биологии стали все шире применять физико-химические методы. В психологии Герберт проводил исследования, прямо руководствуясь этим идеалом. На него ориентировался О. Конт, обосновывая необходимость создания социологии. По этому же пути следовал Мендель в изучении явлений наследственности.

Идея построить научную теорию наследования на уровне клетки могла возникнуть только в середине XIX в. Наконец, если говорить о таких деталях, как выбор самого объекта исследования — гороха, то свойства расщепления, доминантности этого объекта обнаружили в конце XVIII — начале XIX в. Имеется целый ряд работ, в которых описывались эти свойства, которые и привлекли внимание Менделя.

Одним словом, здесь, как и в других примерах, мы видим, что фундаментальные открытия явля­ются решением фундаментальной проблемы. Они всегда исторически подготовлены. Подготовленной оказывается не только сама проблема, но и компоненты ее решения.

Но это не должно создавать иллюзию, что для такого рода открытий вовсе и не нужны гении Осознание фундаментальной проб­лемы, нахождение реальных путей ее решения требуют огромного интеллекта, широкой образованности, целеустремленности, которые и позволяют ученому лучше других чувствовать дыхание времени.